KR101415983B1 - Wafer cleaner - Google Patents

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KR101415983B1 KR1020120151968A KR20120151968A KR101415983B1 KR 101415983 B1 KR101415983 B1 KR 101415983B1 KR 1020120151968 A KR1020120151968 A KR 1020120151968A KR 20120151968 A KR20120151968 A KR 20120151968A KR 101415983 B1 KR101415983 B1 KR 101415983B1
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전영수
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Abstract

본 발명은 웨이퍼 세정 장치에 있어서, 웨이퍼 세정 공정 시 웨이퍼를 고정시킨 채로 회전시키면서 세정 브러쉬가 웨이퍼에 균일하게 접촉되도록 하는 장치로서, 수직으로 연장되어 있는 구동축의 상단에 웨이퍼를 고정시키는 웨이퍼 그립부와 함께 웨이퍼를 회전시키는 롤러를 포함하며 복수 개가 상호 이격되어 배치되는 구동 홀더와, 상기 구동 홀더에 회전력을 인가하는 구동 모터를 포함하며, 상기 복수 개의 구동 홀더 중 어느 하나는 광센서가 부착되어 구동 홀더에 지지되어 회전되는 웨이퍼의 노치를 감지하여 웨이퍼 회전수를 측정하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치를 제공한다.The present invention relates to an apparatus for uniformly bringing a cleaning brush into contact with a wafer while rotating the wafer while fixing the wafer in a wafer cleaning process, the wafer cleaning apparatus comprising a wafer grip portion for fixing a wafer to the upper end of a vertically extending drive shaft And a drive motor for applying a rotational force to the drive holder, wherein one of the plurality of drive holders is attached to the drive holder, And the wafer rotation speed is measured by sensing a notch of the wafer supported and rotated.

Description

웨이퍼 세정장치{WAFER CLEANER}[0001] WAFER CLEANER [0002]

본 발명은 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로서, 상세하게는 연마 공정 후 기판 표면의 슬러리 및 유기물들을 제거할 때 회전되는 웨이퍼의 회전상태를 감지하는 웨이퍼 세정장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer cleaning apparatus, and more particularly, to a wafer cleaning apparatus that detects a rotation state of a wafer rotated when a slurry and organic matter on a surface of the substrate are removed after a polishing process.

반도체장치를 제조하기 위한 웨이퍼는 세정, 확산, 포토레지스트 코팅, 노광, 현상, 식각 및 이온주입 등과 같은 공정을 반복하여 거치게 되며, 이들 과정별로 해당 공정을 수행하기 위한 설비가 사용된다.The wafer for manufacturing a semiconductor device is repeatedly subjected to processes such as cleaning, diffusion, photoresist coating, exposure, development, etching, ion implantation, and the like.

각종 반도체소자의 제조는 일반적으로 실리콘 웨이퍼의 세정처리로부터 시작되며 세정처리된 실리콘웨이퍼에 SiO 피막의 형성 등의 각종 처리가 시행되어 간다. 이러한 종류의 실리콘웨이퍼의 세정처리에는, 종전부터 소위 회전식 실리콘웨이퍼 세정장치가 널리 이용되고 있고, 장치 본체 내의 회전 디스크에 세팅한 실리콘웨이퍼를 고속회전(약 2000RPM)시키고, 이것에 불소산 등의 약품세정제를 살포함으로써 산세정처리를 행한 후, 순수 등에 의한 세정처리를 실시하고, 마지막으로, 순수세정처리를 한후의 실리콘웨이퍼를 고속회전시키면서 건조시키는 방식이 널리 이용되고 있다.The manufacture of various semiconductor devices generally starts with a cleaning process of a silicon wafer, and various treatments such as forming a SiO film on the cleaned silicon wafer are performed. Conventionally, a so-called rotary type silicon wafer cleaning apparatus has been widely used for this type of cleaning of silicon wafers. A silicon wafer set on a rotary disk in the apparatus main body is rotated at a high speed (about 2000 RPM) and chemicals such as fluoric acid A method in which acid washing treatment is performed by spraying a cleaning agent, followed by a cleaning treatment with pure water and the like, and finally, a silicon wafer subjected to a pure water cleaning treatment is dried at a high speed while rotating at high speed.

화학 기계식 연마(CAMICAL MECHANICAL POLISHING) 설비에서 포스트 크리닝은 폴리싱 중 슬러리 찌꺼기 및 유기물들을 제거하는 공정으로 웨이퍼 표면의 결함(DEFECT)제거에 없어서는 안되는 공정이다. 현재 사용중인 포스트 크리닝의 중요 유니트는 브러쉬 유니트로 웨이퍼 표면에 케미컬을 분사화고 전면을 크리닝하기 위해 웨이퍼가 회전하면서 브러쉬로 직접 콘택하여 세정하는 방식을 사용하고 있다.In the chemical mechanical polishing (CAMICAL MECHANICAL POLISHING) facility, post-cleaning is a process that removes slurry residue and organic substances during polishing and is an indispensable process to remove defects on the wafer surface. The important post cleaning unit currently in use is a brush unit that injects the chemical onto the wafer surface and uses the brush to directly contact and clean the wafer as the wafer rotates to clean the entire surface.

도 1 및 도 2는 종래의 웨이퍼 세정장치의 개략적인 구조도이다. 웨이퍼를 회전시키기 위한 제1 및 제2 웨이퍼 롤러(10, 12)와, 제1 및 제2 웨이퍼 롤러(10, 12) 사이에 장착된 상기 웨이퍼가 접촉되어 상기 웨이퍼의 회전에 의해 회전되는 아이들러(14)와, 상기 웨이퍼 양면에 접촉할 수 있도록 각각 설치되어 있으며 센터부분으로 초순수(DIW)를 공급받아 부드러운 상태로 유지하고 상기 웨이퍼가 회전할 때 접촉되어 웨이퍼를 세정하는 제1 및 제2 브러쉬(16, 18)과, 상기 제1 및 제2 브러쉬(16, 18)와 웨이퍼 양면사이에 케미컬을 각각 공급하도록 설치되어 케미컬을 분사하는 제1 및 제2 분사노즐(20, 22)과, 상기 아이들러(14)에 장착된 마그네틱센서(26)를 리딩하여 주파수를 발생하는 근접센서(24)와, 상기 근접센서(24)로부터 발생된 주파수를 이용하여 웨이퍼의 회전속도(RPM)을 모니터링하는 콘트롤러(26)로 구성되어 있다.1 and 2 are schematic structural diagrams of a conventional wafer cleaning apparatus. A first and a second wafer rollers 10 and 12 for rotating the wafer and an idler (not shown) which is rotated by the rotation of the wafer in contact with the wafer mounted between the first and second wafer rollers 10 and 12 The first and second brushes (14, 16, 17, 18, 17, 18, 19, and 18) are provided to be in contact with the both surfaces of the wafer and are kept in a soft state by supplying DIW to the center portion. First and second injection nozzles (20, 22) for spraying a chemical to be supplied between the first and second brushes (16, 18) and both surfaces of the wafer, A proximity sensor 24 for generating a frequency by reading a magnetic sensor 26 mounted on the sensor 14 and a controller for monitoring the rotation speed RPM of the wafer using the frequency generated from the proximity sensor 24 26).

제1 및 제2 브러쉬(16, 18)의 센터부분으로 초순수(DIW)가 공급되면 PVA와 같은 스펀지 재질로 이루어진 제1 및 제2 브러쉬(16, 18)는 부드러운 상태를 유지하게 된다. 만약 제1 및 제2 브러쉬(16, 18)가 건조한 상태가 되면 스펀지 재질인 제1 및 제2 브러쉬(16, 18)는 고체와 같이 단단한 상태가 되어 웨이퍼 세정 시 웨이퍼를 손상시킬 수 있기 때문에 항상 초순수(DIW)를 공급하여 부드러운 상태로 유지시켜 주어야 한다. 제1 및 제2 웨이퍼롤러(10, 12)에는 웨이퍼가 장착되어 있으며, 도시하지 않은 모터의 구동에 의해 회전되고 제1 및 제2 웨이퍼롤러(10, 12)가 회전함에 따라 웨이퍼가 회전하게 된다. 그리고 웨이퍼가 회전함에 따라 웨이퍼가 얹혀있는 아이들러(14)가 회전하게 된다. 상기 제1 및 제2 웨이퍼롤러(10, 12)에 의해 웨이퍼가 회전할 때 제1 및 제2 브러쉬(16, 18)가 회전하면서 웨이퍼에 접촉된다. 이때 제1 및 제2 분사노즐(20, 22)에서는 웨이퍼의 양면으로 케미컬 용액을 분사한다. 따라서 웨이퍼는 제1 및 제2 브러쉬(16, 18)가 서로 역방향으로 회전되면서 표면이 골고루 세정된다.When DIW is supplied to the center portions of the first and second brushes 16 and 18, the first and second brushes 16 and 18 made of a sponge material such as PVA maintain a smooth state. If the first and second brushes 16 and 18 are in a dry state, the first and second brushes 16 and 18, which are sponge materials, become solid like a solid and can damage the wafer during wafer cleaning. It should be supplied with DIW to keep it soft. A wafer is mounted on the first and second wafer rollers 10 and 12, and the wafer is rotated as the first and second wafer rollers 10 and 12 rotate by being driven by a motor (not shown) . As the wafer rotates, the idler 14 on which the wafer rests is rotated. When the wafer is rotated by the first and second wafer rollers 10 and 12, the first and second brushes 16 and 18 contact the wafer while rotating. At this time, the first and second injection nozzles 20 and 22 spray the chemical solution on both sides of the wafer. Thus, the wafer is cleaned uniformly while the first and second brushes 16 and 18 are rotated in opposite directions to each other.

이때 웨이퍼가 회전됨에 따라 아이들러(14)가 회전하게 되는데, 아이들러(14)의 내부에는 마그네틱센서(26)가 내장되어 있다. 근접센서(24)는 아이들러(14)가 회전할 때 마그네틱센서(26)의 회전상태를 검출하여 소정의 일정한 펄스폭을 갖는 주파수를 발생하여 콘트롤러(26)으로 인가한다. 콘트롤러(28)는 상기 근접센서(24)로부터 발생된 주파수를 계산하여 웨이퍼의 회전상태를 모니터링한다.At this time, as the wafer is rotated, the idler 14 rotates. Inside the idler 14, a magnetic sensor 26 is incorporated. The proximity sensor 24 detects the rotation state of the magnetic sensor 26 when the idler 14 rotates, generates a frequency having a predetermined constant pulse width, and applies the frequency to the controller 26. The controller 28 calculates the frequency generated from the proximity sensor 24 and monitors the rotation state of the wafer.

그러나 상기와 같은 종래의 웨이퍼 세정장치는 웨이퍼가 접촉되는 아이들러(14)의 회전상태를 감지하여 웨이퍼의 회전속도를 모니터링하도록 하고 있어 아이들러(14)를 장시간 사용할 경우 웨이퍼의 에지에 의해 마모되어 실제 웨이퍼는 회전하고 있으나 아이들러(14)에 회전력이 전달되지 못하여 회전하지 않게 되어 허위알람(FALSE ALARM)을 발생시키고 있으며, 마모된 아이들러(14)에 의해 웨이퍼 에지에 디펙(DEFECT)발생 소스가 되는 문제가 있다.However, in the conventional wafer cleaning apparatus, the rotational speed of the wafer is monitored by sensing the rotation state of the idler 14 to which the wafer is contacted. When the idler 14 is used for a long time, the wafer is worn by the edge of the wafer, The false alarm (FALSE ALARM) is generated because the rotational force is not transmitted to the idler 14 due to the rotation but the rotation of the worn idler 14 causes the problem of DEFECT as a source of generation of defects at the wafer edge have.

뿐만 아니라 세정 공정 중 세정장치에서 웨이퍼에 공급되는 각종 약액이 아이들러에 의한 회전수 감지를 방해하여 각종 에러(ERROR)가 발생하는 문제가 있다.
In addition, there is a problem that various chemical solutions supplied to the wafer from the cleaning device during the cleaning process interfere with the detection of the number of rotations by the idler, resulting in various errors (ERROR).

본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼 세정 공정 시 웨이퍼를 지지한 상태로 회전시키는 장치에 있어서 웨이퍼의 회전수 감지를 변경시켜 보다 정확한 공정 제어를 하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above technical background, and it is an object of the present invention to provide a device for rotating a wafer while supporting the wafer in a wafer cleaning process, by changing the detection of the rotation speed of the wafer to achieve more accurate process control.

또한, 본 발명의 다른 목적은 웨이퍼 세정 장치에서 웨이퍼를 고정하는 홀더의 마모 상태 및 교체 주기를 미리 파악하여 사전에 고장 여부를 감지하고 세정 공정 중 갑작스런 장치의 동작 불량이 발생하는 것을 방지하는데 있다. It is another object of the present invention to provide a wafer cleaning apparatus that grasps a wear state and a replacement cycle of a holder for fixing a wafer in advance, detects a failure in advance, and prevents a sudden operation failure of the apparatus during a cleaning process.

기타, 본 발명의 또 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 상세한 설명에서 보다 구체적으로 제시될 것이다.
Other objects and technical features of the present invention will be more specifically described in the following detailed description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 웨이퍼 세정 장치에 있어서, 웨이퍼 세정 공정 시 웨이퍼를 고정시킨 채로 회전시키면서 세정 브러쉬가 웨이퍼에 균일하게 접촉되도록 하는 장치로서, 수직으로 연장되어 있는 구동축의 상단에 웨이퍼를 고정시키는 웨이퍼 그립부와 함께 웨이퍼를 회전시키는 롤러를 포함하며 복수 개가 상호 이격되어 배치되는 구동 홀더와, 상기 구동 홀더에 회전력을 인가하는 구동 모터를 포함하며, 상기 복수 개의 구동 홀더 중 어느 하나는 광센서가 부착되어 구동 홀더에 지지되어 회전되는 웨이퍼의 노치를 감지하여 웨이퍼 회전수를 측정하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a wafer cleaning apparatus for uniformly contacting a cleaning brush with a cleaning brush while rotating the wafer while fixing the wafer in a wafer cleaning process, And a driving motor for applying a rotational force to the driving holder, wherein one of the plurality of driving holders is optically coupled to one of the plurality of driving holders, A sensor is attached to the wafer holder and is supported by a driving holder to detect a notch of the wafer to be rotated, thereby measuring the wafer rotation speed.

상기 광센서가 부착된 구동 홀더는 구동 홀더의 그립부 마모량을 측정하여 구동 홀더의 교체 주기에 관한 정보를 전달하는 것이 바람직하다. 이 경우 광센서는 웨이퍼 회전수 감지와 그립부 마모량 감지를 동시에 할 수도 있고, 각각 별개의 광센서가 웨이퍼 회전수 감지 및 그립무 마모량 측정을 독립적으로 수행할 수도 있을 것이다.Preferably, the drive holder to which the optical sensor is attached measures the wear amount of the grip portion of the drive holder to transmit information on the replacement period of the drive holder. In this case, the optical sensor may simultaneously detect the wafer rotation speed and the grip portion wear amount, or each of the optical sensors may independently detect the wafer rotation speed and measure the grip wear amount independently.

상기 복수 개의 구동 홀더는 그립부에 인접하여 롤러의 세척을 위한 순수(DI water) 노즐부가 배치되어 있다. 순수(DI water) 노즐부는 구동 홀더의 동작 시 롤로의 회전 과정에서 순수(DI water)를 스프레이 방식으로 분사하여 롤러를 세척할 수 있다.The plurality of drive holders has a DI water nozzle portion for cleaning the roller adjacent to the grip portion. The DI water nozzle part can clean the roller by spraying DI water in a spraying manner during the rotation of the roller during operation of the driving holder.

한편, 상기 복수 개의 구동 홀더는 별도의 에어 실린더를 통해 웨이퍼 고정을 위한 그립부에 동력을 전달받을 수 있다. 웨이퍼 고정용 에어 실린더는 상기 구동 모터와 더불어 구동 홀더의 하부에 배치될 수 있다. Meanwhile, the plurality of driving holders may receive power through a separate air cylinder to the grip portion for wafer fixing. The air cylinder for securing the wafer may be disposed below the drive holder together with the drive motor.

본 발명에 있어서, 상기 세정 장치는 예를 들어 네 개의 구동 홀더가 상호 대칭적으로 배치되어 있고, 이 중 어느 하나의 구동 홀더에 광센서가 부착될 수 있다. 상기 구동 홀더의 광센서는 예를 들어 레이저 센서를 사용할 수 있다. In the present invention, for example, the four cleaning devices are disposed symmetrically with respect to one another, and an optical sensor may be attached to any one of the cleaning devices. The optical sensor of the drive holder may use, for example, a laser sensor.

또한, 본 발명의 세정 장치는 필요에 따라 상기 복수 개의 구동 홀더의 상부에는 고리 형상의 기판 지지대가 배치될 수 있다.In addition, in the cleaning apparatus of the present invention, an annular substrate support may be disposed above the plurality of drive holders, if necessary.

또한, 본 발명의 세정 장치에서 상기 구동 모터는 타이밍 벨트 방식으로 복수 개의 구동 홀더에 회전력을 전달할 수 있다.Further, in the cleaning apparatus of the present invention, the driving motor may transmit rotational force to the plurality of driving holders by a timing belt method.

본 발명에 따르면, 웨이퍼 세정 공정 시 웨이퍼를 지지한 상태로 회전시키는 장치에 있어서 웨이퍼의 회전수 감지 수단을 광센서로 변경시킴으로써 보다 정확한 회전수를 측정하여 웨이퍼 세정 공정을 정밀하게 제어할 수 있다.According to the present invention, in the apparatus for rotating the wafer while supporting the wafer in the wafer cleaning process, the wafer rotation process can be precisely controlled by measuring the number of revolutions of the wafer by means of the optical sensor.

또한, 본 발명은 웨이퍼 세정 장치에서 웨이퍼를 고정하는 홀더의 마모 상태 및 교체 주기를 미리 파악하여 사전에 고장 여부를 감지하고 세정 공정 중 갑작스런 장치의 동작 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. In addition, the present invention can grasp the wear state and the replacement cycle of the holder for fixing the wafer in the wafer cleaning apparatus in advance to detect the failure and prevent a sudden operation failure of the apparatus during the cleaning process.

이에 따라 웨이퍼 세정 공정의 신뢰성과 효율을 향상시킬 수 있고 그 결과 더 품질이 개선된 반도체 소자 제품을 얻을 수 있다.
As a result, reliability and efficiency of the wafer cleaning process can be improved, and as a result, a semiconductor device product having improved quality can be obtained.

도 1은 종래의 웨이퍼 세정장치의 개략적인 구조도
도 2는 종래의 웨이퍼 세정장치를 이용한 회전수 감지를 보인 도면
도 3은 본 발명의 따른 웨이퍼 세정장치를 보인 사시도
도 4는 본 발명의 따른 웨이퍼 세정장치를 보인 평면도
도 5는 본 발명의 따른 웨이퍼 세정장치의 구동 홀더를 보인 확대도
도 6은 본 발명의 따른 웨이퍼 세정장치를 보인 측면도
도 7은 본 발명의 따른 웨이퍼 세정장치를 이용하여 웨이퍼 회전수를 측정하는 상태를 보인 모식도1 is a schematic structural view of a conventional wafer cleaning apparatus
2 is a view showing rotation speed detection using a conventional wafer cleaning apparatus.
3 is a perspective view of a wafer cleaning apparatus according to the present invention.
4 is a plan view showing a wafer cleaning apparatus according to the present invention.
5 is an enlarged view showing a driving holder of the wafer cleaning apparatus according to the present invention;
6 is a side view showing the wafer cleaning apparatus according to the present invention
7 is a schematic view showing a state in which the wafer rotation speed is measured using the wafer cleaning apparatus according to the present invention.

본 발명은 연마 공정이나 박막 형성 등의 반도체 제조 공정 중 웨이퍼의 세정 공정에 있어서, 웨이퍼의 세정 시 웨이퍼를 고정시킨 채로 회전시키는 장치의 웨이퍼 회전 속도 및 회전수를 카운트하는 방식을 기존의 아이들러 타입에서 웨이퍼 노치(notch)를 이용하여 센서 타입으로 변경하여 회전수 에러를 개선하고, 웨이퍼 회전 장치의 홀더 깊이를 레이저로 측정하여 교체시기를 파악하는데 특징이 있다. The present invention relates to a method of counting the wafer rotation speed and the number of rotations of an apparatus for rotating a wafer while fixing the wafer during cleaning of the wafer in a wafer cleaning process during a semiconductor manufacturing process such as a polishing process or a thin film formation, It is characterized in that the number of rotations is improved by changing to a sensor type using a wafer notch, and the holder depth of the wafer rotating device is measured with a laser to determine the replacement time.

또한, 본 발명의 세정 장치는 웨이퍼 홀더의 그립부 마모량을 측정하여 교체 주기를 미리 파악하여, 세정 공정 중에 발생될 수 있는 장치의 고장이나 작동 불능 상태를 사전에 대응할 수 있다.Further, the cleaning apparatus of the present invention can measure the amount of abrasion of the grip portion of the wafer holder, grasp the replacement period in advance, and cope with the failure or inoperability of the apparatus that may occur during the cleaning process in advance.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세정 장치에 대하여 구체적으로 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하며, 동일하거나 유사한 기능 혹은 구성에 대해서는 동일하거나 유사한 도면 부호를 부여하기로 한다.Hereinafter, a cleaning apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, well-known functions or constructions will be omitted for the sake of clarity of the present invention, and the same or similar function or configuration will be given the same or similar reference numerals.

도 3을 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 세정 장치의 일부가 도시되어 있다. 이 장치(100)는 세정 브러쉬로 웨이퍼 세정 시 웨이퍼를 회전시켜 세정 부러쉬를 균일하게 접촉시키는 장치로서, 웨이퍼의 외주면을 고정시키는 그립부와 웨이퍼를 고정시킨 채로 회전시키는 롤러를 포함한다.3, there is shown a portion of a wafer cleaning apparatus in accordance with a preferred embodiment of the present invention. The apparatus 100 includes a grip portion for fixing the outer circumferential surface of the wafer, and a roller for rotating the wafer while fixing the wafer, wherein the cleaning brush uniformly contacts the cleaning brush by rotating the wafer when cleaning the wafer with the cleaning brush.

구체적으로 상기 장치는 수직으로 연장되어 있는 구동축(112)의 상단에 형성되는 복수의 구동 홀더(110a, 110b, 110c, 110d)가 서로 대향되어 배치되어 있다. 상기 구동 홀더는 웨이퍼를 고정시키는 웨이퍼 그립부와 함께 웨이퍼를 회전시키는 롤러를 포함한다. 본 실시에서는 총 네 개의 구동 홀더가 상호 이격되어 배치되어 있는데 필요에 따라 구동 홀더의 수는 세 개 또는 네 개 이상으로 배치될 수도 있을 것이다. Specifically, the apparatus includes a plurality of drive holders 110a, 110b, 110c, and 110d formed at the upper end of a vertically extending drive shaft 112, facing each other. The drive holder includes a roller for rotating the wafer together with a wafer grip for securing the wafer. In this embodiment, a total of four drive holders are spaced apart from each other. If necessary, the number of drive holders may be three or four or more.

또한, 상기 복수 개의 구동 홀더의 상부에는 고리 형상의 기판 지지대(130)가 배치되어 있는 것을 볼 수 있다. 이 지지대는 구동 홀더에 지지되는 웨이퍼 하면을 지지하면서 웨이퍼와 함께 회전할 수 있으며, 경우에 따라 이 지지대 없이 웨이퍼를 고정하고 회전시킬 수도 있다.Further, it can be seen that an annular substrate support 130 is disposed on the plurality of drive holders. The support can be rotated with the wafer while supporting the lower surface of the wafer supported by the drive holder, and in some cases, the wafer can be fixed and rotated without the support.

상기 구동 홀더의 하부에는 구동 홀더에 회전력을 인가하여 롤러를 회전시키는 구동 모터(120)가 배치되어 있다. 구동 모터는 예를 들어 타이밍 벨트 방식으로 회전력을 전달할 수 있다. 구동 모터는 필요에 따라 하나 이상 복수 개가 배치될 수 있으며, 각각의 구동 홀더에 독립적으로 구동력을 전달할 수도 있을 것이다. 구동 모터는 예를 들어 서보 모터를 사용할 수 있다.A driving motor 120 for rotating the roller by applying a rotational force to the driving holder is disposed below the driving holder. The drive motor can transmit rotational force, for example, in a timing belt manner. One or more driving motors may be disposed as needed, and the driving force may be independently transmitted to the respective driving holders. The drive motor can use, for example, a servo motor.

본 발명에 있어서, 상기 복수 개의 구동 홀더 중 어느 하나는 광센서가 장착되어 있다. 이 광센서가 장착된 구동 홀더는 다른 구동 홀더와 달리 구동 홀더에 지지되어 회전되는 웨이퍼의 노치를 감지하여 웨이퍼 회전수를 측정하는 기능을 추가로 수행한다. 광센서를 통해 웨이퍼 노치를 이용하여 웨이퍼 회전수를 감지함으로써 기존의 아이들러 타입에서 웨이퍼 회전수 에러가 발생하는 것을 원천적으로 차단할 수 있다. In the present invention, an optical sensor is mounted on any one of the plurality of drive holders. Unlike other drive holders, the drive holder equipped with the optical sensor additionally performs a function of measuring the wafer rotation speed by sensing the notch of the wafer being supported by the drive holder. By detecting the wafer rotation number using the wafer notch through the optical sensor, it is possible to prevent the wafer rotation error from occurring in the conventional idler type.

광센서가 장착된 구동 홀더는 홀더의 웨이퍼 그립부 부분에 광센서가 내장될 수도 있고, 구동 홀더의 외부에 광센서를 배치하여 웨이퍼의 노치를 감지하도록 설계할 수도 있을 것이다.The drive holder equipped with the optical sensor may have a built-in optical sensor at the wafer grip portion of the holder or may be designed to detect the notch of the wafer by disposing an optical sensor outside the drive holder.

도 4는 본 발명의 세정 장치의 평면도를 도시한 것으로 총 네 개의 구동 홀더(110a, 110b, 110c, 110d)가 상호 대칭적으로 배치되어 있는 것을 볼 수 있다. 이 구동 홀더 중 어느 하나의 구동 홀더는 전술한 바와 같이 에 광센서가 부착 또는 내장되어 있으며, 구동 홀더의 광센서로서는 레이저 센서를 사용할 수 있다. FIG. 4 is a plan view of the cleaning apparatus of the present invention. It can be seen that a total of four drive holders 110a, 110b, 110c and 110d are symmetrically arranged. As described above, the drive holder of any one of these drive holders is equipped with an optical sensor as described above, and a laser sensor can be used as the optical sensor of the drive holder.

상기 구동 홀더는 각각 순수(DI water) 노즐부(114)가 구동 홀더에 인접하여 배치되어 있다. 이 순수(DI water) 노즐부는 도 5의 확대도에 알 수 있는 바와 같이 구동 홀더(110)의 상부에 인접하여 구동 홀더의 롤러에 순수(DI water)를 스프레이 방식으로 분사하여 롤러를 클리닝한다. 웨이퍼 세정 과정에서 구동 홀더의 롤러는 예를 들어 50 rpm 으로 회전하는데, 이 과정에서 상기 노즐부로부터 분사되는 순수(DI water)가 롤러의 미끄러짐을 방지하여 웨이퍼의 회전을 더욱 원활하게 할 수 있다. Each of the drive holders has a DI water nozzle unit 114 disposed adjacent to the drive holder. As shown in the enlarged view of FIG. 5, the DI water nozzle unit is adjacent to the upper portion of the drive holder 110 and spray DI water on the rollers of the drive holder in a spraying manner to clean the roller. In the wafer cleaning process, the roller of the driving holder rotates at, for example, 50 rpm. In this process, the DI water injected from the nozzle prevents slipping of the roller, thereby making the rotation of the wafer more smooth.

한편, 각각의 구동 홀더에는 웨이퍼 로딩 핀(116)이 구동 홀더에 인접하여 배치되어 있다.On the other hand, each of the drive holders is provided with a wafer loading pin 116 adjacent to the drive holder.

도 5에서 구동 홀더(100)의 내부에는 웨이퍼 회전을 위한 롤러가 내장되어 구동 홀더가 회전될 수 있으며, 한편 구동 홀더 상단의 하부에는 안으로 만입되어 웨이퍼가 고정될 수 있는 그립부가 형성되어 있다. 이 그립부는 반복적인 세정 공정 중에 웨이퍼의 고정 및 회전으로 인한 마찰 때문에 마모될 수 있다. 이러한 그립부 마모는 웨이퍼를 안정적으로 고정시키지 못하게 되어 세정 공정 시 웨이퍼 표면에 손상을 입히거나 세정을 원활히 진행할 수 없게 된다.5, a roller for wafer rotation is built in the driving holder 100 to rotate the driving holder, and a grip portion is formed at a lower portion of the upper end of the driving holder to fix the wafer. This grip portion can be worn out due to friction due to fixing and rotation of the wafer during repetitive cleaning processes. Such grip abrasion can not stably fix the wafer, which may damage the surface of the wafer during the cleaning process or prevent the cleaning from proceeding smoothly.

본 발명의 세정 장치는 복수의 구동 홀더 중 어느 하나의 구동 홀더에 장착된 광센서를 통해 구동 홀더의 그립부 마모량을 지속적으로 측정함으로써 구동 홀더의 교체 주기를 미리 파악하고, 그립부 마모가 심해지면 미리 교체 정보를 전달함으로써 세정 공정 중에 웨이퍼에 불측의 손상이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 웨이퍼 회전수 측정을 위한 광센서와 구동 홀더의 그립부 마모량 측정을 위한 광센서는 하나일 수도 있고, 별 개의 광센서를 통해 각각의 기능을 수행하도록 할 수도 있다. 한편 각각의 광센서를 모두 구동 홀더에 내장할 수도 있으며, 구동 홀더 외부에 배치하여 개별적으로 기능을 수행하게 할 수도 있을 것이다.The cleaning device of the present invention continuously measures the amount of wear of the drive holder through the optical sensor mounted on the drive holder of any one of the plurality of drive holders to grasp the replacement period of the drive holder in advance, It is possible to prevent unintentional damage to the wafer during the cleaning process by transferring the information. The optical sensor for measuring the number of rotations of the wafer and the optical sensor for measuring the amount of wear of the grip portion of the driving holder may be one or may perform each function through a separate optical sensor. On the other hand, each of the optical sensors may be incorporated in the drive holder or may be disposed outside the drive holder to perform the functions individually.

본 발명에 있어서, 구동 홀더의 롤러의 회전을 위한 동력을 구동 모터로부터 전달받는 것과 더불어, 구동 홀더의 그립부에 별도의 동력을 전달받을 수도 있다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 세정 장치는 구동 모터가 배치된 하부에 웨이퍼 고정을 위한 에어 실린더(140)가 별도로 설치되어 있다. 따라서 복수 개의 구동 홀더는 상기 에어 실린더를 통해 웨이퍼 고정을 위한 그립부에 동력을 전달받을 수 있다. In the present invention, besides receiving the power for rotating the rollers of the drive holder from the drive motor, another power may be transmitted to the grip portion of the drive holder. Referring to FIG. 6, in the cleaning apparatus of the present invention, an air cylinder 140 for securing a wafer is separately installed in a lower portion where a driving motor is disposed. Accordingly, the plurality of driving holders can receive power through the air cylinder to the grip portion for securing the wafer.

도 7을 참조하여 본 발명에 따른 세정 장치에 있어서 웨이퍼의 회전수를 측정하는 과정을 설명한다.A process of measuring the number of rotations of the wafer in the cleaning apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

세정 공정이 개시되어 세정 장치에 웨이퍼(G)가 이동해오면 복수 개의 구동 홀더에 웨이퍼가 안착되어 고정된다. 구동 홀더의 롤러가 회전하여 웨이퍼를 회전시키면서 세정 공정이 진행되면 구동 홀더 중 광센서가 장착된 구동 홀더에서 웨이퍼의 회전을 지속적으로 감지한다. 이때 웨이퍼의 회전은 웨이퍼 표면에 형성된 노치(N)를 기준으로 감지한다. (도 7에서는 이해를 돕기 위하여 웨이퍼 노치가 과장되어 있다.)When the cleaning process is started and the wafer G is moved to the cleaning device, the wafer is seated and fixed to the plurality of drive holders. When the cleaning process is performed while the rollers of the driving holder rotate and rotate the wafer, the rotation of the wafer is continuously detected in the driving holder in which the optical sensor of the driving holder is mounted. At this time, the rotation of the wafer is detected based on the notch N formed on the wafer surface. (In Fig. 7, the wafer notch is exaggerated to facilitate understanding.)

구동 홀더에서 광센서를 통해 웨이퍼 회전수를 감지하면서 동시에 구동 홀더 그립부의 마모량도 함께 감지할 수 있다. 세정 공정이 진행되는 도중에 웨이퍼 회전수가 공정 조건에 맞지 않게 되면 구동 모터에 피드백하여 웨이퍼 회전수를 적절하게 조정할 수 있다. 한편, 세정 공정 중에 웨이퍼를 고정하는 구동 홀더의 그립부 마모량이 심해지면 세정 공정을 중단하고 구동 홀더를 교체할 수도 있을 것이다.It is possible to sense the amount of wear of the grip portion of the driving holder at the same time while sensing the wafer rotation speed through the optical sensor in the driving holder. When the number of revolutions of the wafer does not match the process condition during the cleaning process, the number of revolutions of the wafer can be appropriately adjusted by feeding back to the driving motor. On the other hand, if the amount of abrasion of the grip portion of the drive holder for fixing the wafer during the cleaning process becomes worse, the cleaning process may be stopped and the drive holder may be replaced.

이와 같은 세정 장치의 웨이퍼 회전수 감지 및 구동 홀더 그립부 마모량 감지를 통해 더욱 안정적으로 웨이퍼 세정을 실시할 수 있으며, 공정 효율과 제품 품질 향상을 도모할 수 있을 것이다.By detecting the wafer rotation speed of the cleaning device and detecting the wear amount of the driving holder grip portion, the wafer cleaning can be performed more stably and the process efficiency and the product quality can be improved.

이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modified, modified, or improved.

100:세정장치 110a,110b,110c,110d:구동 홀더
112:구동축 114: 순수 노즐부
116:웨이퍼 로딩 핀 120:구동 모터
130:지지대 140:에어 실린더100: Cleaning device 110a, 110b, 110c, 110d:
112: drive shaft 114: pure water nozzle
116: wafer loading pin 120: drive motor
130: support member 140: air cylinder

Claims (8)

노치가 형성된 웨이퍼를 회전시키면서 세정 브러쉬에 의하여 웨이퍼의 표면을 접촉 세정하는 웨이퍼 세정 장치로서,
수직으로 연장되어 있는 구동축의 상단에 웨이퍼를 지지하게 위치시키는 웨이퍼 그립부와 함께 웨이퍼를 회전시키는 롤러를 포함하며 복수 개가 상호 이격되어 배치되는 구동 홀더와;
상기 구동 홀더에 회전력을 인가하는 구동 모터와;
상기 복수 개의 구동 홀더 중 어느 하나 이상에 부착되어 상기 구동 홀더에 지지되어 회전되는 상기 웨이퍼의 노치를 감지하여 웨이퍼 회전수를 측정하는 광센서와;
상기 웨이퍼 그립부에 인접한 위치의 상기 구동 홀더에 장착되어, 스프레이 방식으로 순수(Deionized water)를 상기 롤러에 분사하여 상기 웨이퍼와 상기 롤러의 미끄러짐을 방지하도록 상기 웨이퍼의 세정 공정 중에 상기 롤러를 클리닝하는 순수 노즐부를;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
A wafer cleaning apparatus for cleaning a surface of a wafer by a cleaning brush while rotating a wafer on which a notch is formed,
A drive holder having a wafer grip portion for positioning the wafer to support the wafer at the upper end of the vertically extending drive shaft, and a roller for rotating the wafer, the drive holder being spaced apart from the drive holder;
A drive motor for applying a rotational force to the drive holder;
An optical sensor attached to at least one of the plurality of drive holders to sense a notch of the wafer supported and rotated by the drive holder to measure wafer rotation speed;
And cleaning the roller during a cleaning process of the wafer to prevent slipping of the wafer and the roller by spraying deionized water onto the roller in a spraying manner, the cleaning roller being mounted on the driving holder at a position adjacent to the wafer grip portion, A nozzle portion;
The wafer cleaning apparatus comprising:
제1항에 있어서,
상기 복수 개의 구동 홀더는 별도의 에어 실린더를 통해 웨이퍼 고정을 위한 그립부에 동력을 전달받는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of drive holders receive power through a separate air cylinder to a grip portion for wafer fixing.
제1항에 있어서,
상기 세정 장치는 네 개의 구동 홀더가 상호 대칭적으로 배치되어 있고, 이 중 어느 하나의 구동 홀더에 광센서가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the cleaning device has four drive holders arranged symmetrically with each other, and an optical sensor is attached to any one of the drive holders.
제1항에 있어서,
상기 구동 홀더의 광센서는 레이저 센서인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the optical sensor of the drive holder is a laser sensor.
제1항에 있어서,
상기 복수 개의 구동 홀더의 상부에는 고리 형상의 기판 지지대가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein an annular substrate support is disposed on the upper portion of the plurality of drive holders.
제1항에 있어서,
상기 구동 모터는 타이밍 벨트 방식으로 복수 개의 구동 홀더에 회전력을 전달하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the drive motor transmits a rotational force to a plurality of drive holders in a timing belt manner.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광센서가 부착된 구동 홀더는 구동 홀더의 그립부 마모량을 측정하여 구동 홀더의 교체 주기에 관한 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the drive holder to which the optical sensor is attached measures the amount of abrasion of the grip portion of the drive holder and transfers information on the replacement period of the drive holder. 삭제delete
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