KR101619044B1 - 웨이퍼의 세정 장치 - Google Patents

웨이퍼의 세정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101619044B1
KR101619044B1 KR1020140115907A KR20140115907A KR101619044B1 KR 101619044 B1 KR101619044 B1 KR 101619044B1 KR 1020140115907 A KR1020140115907 A KR 1020140115907A KR 20140115907 A KR20140115907 A KR 20140115907A KR 101619044 B1 KR101619044 B1 KR 101619044B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
cleaning
cleaning liquid
nozzle
brush
Prior art date
Application number
KR1020140115907A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160027638A (ko
Inventor
최광락
조문기
Original Assignee
주식회사 케이씨텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이씨텍 filed Critical 주식회사 케이씨텍
Priority to KR1020140115907A priority Critical patent/KR101619044B1/ko
Publication of KR20160027638A publication Critical patent/KR20160027638A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101619044B1 publication Critical patent/KR101619044B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Abstract

본 발명은 웨이퍼 세정 장치에 관한 것으로, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼의 세정 장치로서, 상기 웨이퍼의 가장자리를 접촉한 상태로 상기 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지대와; 상방을 향하는 상기 웨이퍼의 제1표면에 세정액을 분사하여 비접촉 방식으로 상기 웨이퍼의 상기 제1표면을 세정하는 메인 세정 노즐과; 하방을 향하는 상기 웨이퍼의 제2표면을 회전하는 브러쉬가 접촉하는 접촉 방식으로 웨이퍼의 상기 제2표면을 세정하는 브러쉬를; 포함하여 구성되어, 비접촉 방식으로 공정면에 묻은 이물질을 제거하고 접촉식 브러쉬 세정 장치의 사용을 배제함으로써, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼를 세정하는 공정 중에 이물질에 의하여 웨이퍼의 표면에 스크래치 등의 손상이 발생되는 것을 방지하면서 항상 일정한 세정 품질을 구현할 수 있고, 동시에 웨이퍼의 반대면에 대해서도 짧은 시간 동안 브러쉬로 접촉 세정하면서 웨이퍼의 공정면에 가해지는 세정액의 분사압력에도 웨이퍼가 정해진 자리에서 이탈하지 않게 안정되게 유지시켜 작동의 신뢰성을 확보하는 웨이퍼의 세정 장치를 제공한다.

Description

웨이퍼의 세정 장치 {NON-CONTACT TYPE WAFER CLEANING SYSTEM}
본 발명은 웨이퍼의 세정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼의 공정면에 고착된 이물질을 비접촉 방식만으로도 깨끗하게 세정하면서도, 웨이퍼의 반대면도 깨끗하게 세정할 수 있는 웨이퍼의 세정 장치에 관한 것이다.
반도체 소자의 제작에 사용되는 웨이퍼는 화학 기계적 연마 공정(CMP 공정)을 행한 이후에, 그 표면에 묻어있는 슬러리나 연마 입자를 제거하는 세정 공정이 이루어진다.
이에 따라, 도1에 도시된 바와 같이, 화학 기계적 연마 공정이 행해지는 연마 장치(P)가 배치된 제1영역(X1)에 인접하여, 웨이퍼(W)를 그립퍼(Gr)로 레일(Rx)을 따라 이송(99d)해가면서 다수의 세정 챔버(C1, C2, C3)로 이루어진 세정 시스템(1000)이 세정 공정을 행하는 제2영역(X2)에 배치된다. 그리고, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼(W)는 이송 로봇(R)에 의하여 세정 공정이 행해지는 구간을 이동하는 그립퍼(Gr)로 옮겨져 세정공정이 행해진다.
일반적으로 화학 기계적 연마 공정은 웨이퍼(W)의 연마면에 슬러리나 연마 입자 등의 이물질이 고착되므로, 이물질을 제거하기 위해서는 도2에 도시된 브러쉬 세정 장치(9)가 세정 챔버(C1, C2, C3) 내에 1개 또는 2군데에 설치되어, 브러쉬 세정장치(9)를 이용하여 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼(W)의 공정면에 고착된 이물질을 접촉 세정하는 방식이 이용되고 있다. 즉, 브러쉬 세정 장치(9)는 스폰지와 유사한 재질로 형성된 한 쌍의 브러쉬(10)의 사이에 웨이퍼(W)를 위치시킨 상태에서, 이동부(Mu)로 상측 브러쉬(10)를 하방으로 이동(10d)시켜 한 쌍의 브러쉬(10)에 웨이퍼(W)가 접촉하게 한 상태에서, 구동 모터(Mr, 40, 40')로 한 쌍의 브러쉬(10)를 회전(10r, 10r')시키는 것에 의하여 웨이퍼(W)의 표면에 묻은 이물질을 제거한다.
그러나, 접촉식 브러쉬 세정 장치(9)를 이용하여 웨이퍼(W)의 표면에 고착된 이물질을 제거하는 방식은, 웨이퍼(W)의 표면으로부터 분리된 이물질이 브러쉬(86)에 묻어있다가 다시 웨이퍼(W)의 표면을 긁어 스크래치 등의 손상을 야기하는 심각한 문제가 있었다. 더욱이, 브러쉬(86)가 회전(10r, 10r')하면서 처짐(10x)이 발생되어, 브러쉬(10)의 표면 전체가 웨이퍼(W)의 표면에 정확하게 접촉한 상태를 유지하지 못하므로, 웨이퍼(W)의 위치에 따라 이물질의 제거 효율이 차이가 발생되어 균일한 세정을 하지 못하는 원인이 되어 왔다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼의 공정면에 고착된 이물질을 제거하는 과정에서 스크래치의 발생을 근본적으로 방지하는 웨이퍼 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명은 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼의 공정면을 비접촉 방식으로만 세정하면서도, 종래의 접촉식 브러쉬 세정 장치로 세정하는 것과 동등하거나 보다 우수한 품질로 세정할 수 있을 뿐 아니라 항상 균일하고 신뢰성있게 세정하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 공정면의 반대쪽에 위치한 반대면에 대해서도 하나의 공정 내에서 깨끗하게 세정하여 공정 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 웨이퍼의 가장자리만을 접촉한 상태로 웨이퍼를 회전 지지한 상태에서도, 웨이퍼의 상측의 공정면과 하측의 반대면을 함께 세정하여 웨이퍼가 이탈하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
무엇보다도, 본 발명은 웨이퍼의 표면에 근접하여 넓은 범위에 걸쳐 고압의 세정액을 쓸어내는 방식으로 세정함으로써, 비접촉식 세정 공정에서 웨이퍼의 표면에 잔류하는 이물질에 의하여 재오염되는 현상을 방지하여 세정 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 하나의 세정 모듈에서 다양한 세정액이 혼합되거나 공급 통로를 공유하지 않고 분사되게 하여, 다양한 세정액을 사용하여 웨이퍼의 비접촉식 세정을 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼의 세정 장치로서, 상기 웨이퍼의 가장자리를 접촉한 상태로 상기 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지대와; 상방을 향하는 상기 웨이퍼의 제1표면에 세정액을 분사하여 비접촉 방식으로 상기 웨이퍼의 상기 제1표면을 세정하는 메인 세정 노즐과; 하방을 향하는 상기 웨이퍼의 제2표면을 회전하는 브러쉬가 접촉하는 접촉 방식으로 웨이퍼의 상기 제2표면을 세정하는 브러쉬를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 장치를 제공한다.
이 때, 상기 제1표면은 상기 웨이퍼의 공정면이고, 상기 제2표면은 상기 웨이퍼의 반대면일 수 있다.
이는, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 공정면에 묻은 이물질을 제거함에 있어서, 웨이퍼의 공정면을 브러쉬 등으로 접촉 세정할 경우에, 웨이퍼의 공정면으로부터 제거된 이물질이 브러쉬에 붙어있다가 브러쉬의 접촉 세정 중에 다시 웨이퍼 공정면에 재부착되어 세정 효율이 저하되고, 브러쉬에 접촉된 상태로 웨이퍼 공정면을 긁어 스크래치가 발생되는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 메인 세정 노즐에 의하여 세정액을 분사하는 비접촉 방식으로 웨이퍼의 공정면을 세정함으로써, 웨이퍼의 공정면에 고착된 이물질을 제거한 이후에 재부착되거나 웨이퍼 공정면에 스크래치를 발생시키는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.
이와 동시에, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 공정면의 반대면에도 슬러리 등의 이물질이 가장자리를 중심으로 묻게 되는데, 이를 브러쉬로 접촉 세정함으로써, 웨이퍼 반대면의 이물질을 확실히 제거할 수 있다. 웨이퍼 반대면은 미세 회로가 안착되지 않는 영역이므로 물을 머금을 수 있는 브러쉬로 접촉 세정하여 세정하더라도 웨이퍼 반대면에 손상을 야기하지 않으며, 이물질의 재부착 현상에도 덜 민감하므로 짧은 시간에 세정할 수 있게 하는 것이 좋다.
한편, 상기 브러쉬에 의한 상기 웨이퍼의 반대면의 세정은 상기 메인 세정 노즐로부터 유체가 분사되는 동안에만 행해지는 것이 바람직하다. 이는, 웨이퍼 반대면의 세정에 소요되는 시간은 상대적으로 짧고 웨이퍼 공정면에 비하여 이물질의 양이 매우 적으므로, 메인 세정 노즐로부터 세정액이 웨이퍼 공정면에 분사되고 있는 동안에만 웨이퍼 반대면의 세정이 행해짐으로써, 웨이퍼의 반대면을 브러쉬로 접촉 세정하는 동안에 웨이퍼가 상측으로 들리는 힘을 메인 세정 노즐로부터 분사되는 세정액의 압력으로 상쇄시킬 수 있게 된다.
따라서, 하측을 향하는 웨이퍼의 반대면만을 브러쉬로 접촉 세정하는 것에 의하여 웨이퍼 지지대로부터 웨이퍼가 들리는 현상을 방지할 수 있다.
이 때, 웨이퍼 공정면에 비하여 웨이퍼 반대면에 묻은 이물질의 양이 훨씬 적으므로, 상기 브러쉬에 의한 상기 웨이퍼의 반대면의 세정은 상기 메인 세정 노즐로부터 세정액이 분사되어 이루어지는 세정에 비하여 더 짧은 시간 동안에 행해지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 웨이퍼 지지대는 상기 브러쉬가 상기 웨이퍼의 반대면을 접촉 세정하는 동안에 상기 웨이퍼를 회전 구동함으로써, 브러쉬와 웨이퍼 반대면 사이의 마찰을 극대화하여 세정 효율을 향상시킨다. 브러쉬에 의한 웨이퍼 반대면의 세정이 행해지지 않는 동안에도, 메인 세정 노즐로부터 분사되는 세정액에 의한 세정 효율을 향상시키는 데 필요한 경우에는 웨이퍼 지지대에 의하여 웨이퍼가 자전하는 상태를 유지할 수도 있다.
한편, 웨이퍼 반대면의 브러쉬에 의한 세정 효율을 높이기 위하여 상기 웨이퍼의 저면에 세정액을 공급하는 세정액 공급노즐을; 더 포함하여 구성될 수도 있다.
그리고, 상기 메인 세정 노즐로부터 세정액이 분사되어 상기 웨이퍼의 공정면의 세정이 종료된 상태에서 상기 웨이퍼의 공정면에 순수와 질소 가스 중 어느 하나 이상이 공급되어 상기 웨이퍼를 세정하였던 세정액을 제거하게 구성될 수 있다. 이를 통해, 세정액이 웨이퍼 공정면에 남아 세정액에 의한 화학 반응이 웨이퍼 공정면에서 일어나는 것을 방지하고, 그 다음 세정 공정에서 사용되는 세정액과 혼합되어 세정효율이 저하되거나 화학 반응이 일어나는 것을 방지한다.
한편, 상기 메인 세정 노즐은, 외주면에 다수의 분사공이 형성된 노즐 케이싱과, 상기 노즐 케이싱을 회전 구동시키는 회전 모터를 포함하고, 상기 웨이퍼와 이격된 상태를 유지한 상태로 회전 구동되면서 상기 다수의 분사공을 통해 상기 웨이퍼의 표면에 제1세정액을 고압 분사하는 회전형 노즐로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 노즐 케이싱이 상기 웨이퍼의 판면을 따라 이동하면서 세정액을 분사하여, 상기 웨이퍼의 판면으로부터 분리된 이물질을 쓸어 웨이퍼의 바깥으로 이동시키게 구성될 수 있다.
이를 통해, 다수의 분사공을 통해 세정액을 분사하는 데 그치지 않고, 다수의 분사공을 통해 세정액을 분사하면서 노즐 케이싱을 고속으로 회전시킴에 따라, 노즐 케이싱으로부터 분사되는 세정액은 분사압력에 따른 속도와 고속 회전에 따른 원심력이 배가되면서, 고압의 세정액을 웨이퍼의 표면에 타격함으로써, 웨이퍼의 표면에 고착된 이물질을 비접촉식으로도 브러쉬 세정에 의한 높은 제거 효율로 세정할 수 있게 된다.
또한, 상기 노즐 케이싱은 상기 웨이퍼의 판면을 따라 이동하면서 세정액을 분사하여, 상기 웨이퍼의 판면으로부터 분리된 이물질을 쓸어 웨이퍼의 바깥으로 이동시키므로, 고압의 세정액이 웨이퍼의 표면에 타격하여 웨이퍼의 표면에 고착된 이물질을 비접촉 방식으로 표면으로부터 분리시키면, 곧바로 고속 고압의 세정액의 이동에 의해 쓸려 이동하여 웨이퍼의 바깥으로 배출시킨다. 이에 의하여, 웨이퍼의 표면으로부터 분리된 이물질이 다시 웨이퍼의 표면에 재부착되는 것을 방지하여 세정 효율을 향상시킨다.
이 때, 회전형 노즐로부터 분사되는 고압 고속의 세정액이 밀어내는 방향과 일치하는 노즐 케이싱의 회전 방향의 접선 방향 성분으로 상기 노즐 케이싱이 수평 이동함으로써, 보다 높은 압력으로 웨이퍼의 표면을 타격하고, 높은 압력으로 웨이퍼에 잔류하던 이물질을 밀어 쓸어내므로, 웨이퍼의 이물질의 제거 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
이 때, 상기 회전형 노즐은 상기 웨이퍼의 판면으로부터 3mm 내지 30mm의 작은 간격을 두고 배치되어 세정액을 상기 웨이퍼의 판면에 분사함으로써, 세정액의 높은 분사 압력이 웨이퍼의 표면을 타격할 수 있도록 한다.
또한, 상기 회전형 노즐로부터 고압의 세정액이 상기 웨이퍼의 표면에 분사되는 동안에, 상기 거치대는 상기 웨이퍼를 회전시키고 있을 수도 있다.
그리고, 상기 회전형 노즐의 상측에는 세정액이 주변으로 비산되는 것을 방지하는 곡면으로 이루어진 비산방지커버가 추가적으로 구비된다. 이에 의하여, 회전하면서 고압 고속으로 분사되는 세정액이 주변으로 튀어 작업 환경이 악화되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 노즐 케이싱에는 상기 제1세정액이 공급되는 제1세정통로의 일부 이상이 통과하는 중공부가 형성되고; 상기 노즐 케이싱의 둘레의 일부를 감싸면서 회전하지 않게 설치되고, 제1세정액이 공급되는 제1분사공 및 상기 제1세정통로와 연통하는 제1홈이 내주면에 링 형태로 형성되어, 상기 제1세정액이 상기 제1분사공을 통해 공급되면 상기 제1홈과 상기 노즐 케이싱의 외주면으로 둘러싸인 공간이 상기 제1세정액으로 채워지면서 상기 제1세정통로에 상기 제1세정액을 공급하게 하는 세정액 공급케이싱을; 더 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 상기 노즐 케이싱에 형성된 상기 다수의 분사공은, 제1세정액이 제1세정통로를 통해 공급되어 제1세정액을 분사하는 제1분사공과, 제2세정액이 제2세정통로를 통해 공급되어 제2세정액을 분사하는 제2분사공을 포함하여, 서로 다른 2개 이상의 세정액이 서로 다른 분사공을 통해 분사될 수 있다. 이에 의하여, 웨이퍼의 표면을 세정하는 데 있어서 상호 화학 반응이 일어나는 서로 다른 세정액을 하나의 장치를 이용하여 세정하더라도, 불측의 화학 반응을 예방하면서도 콤팩트한 세정 장치를 구현할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 화학 기계적 연마 공정이 종료된 웨이퍼의 공정면에 대하여, 비접촉 방식으로 공정면에 묻은 이물질을 제거하고 접촉식 브러쉬 세정 장치의 사용을 배제함으로써, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼를 세정하는 공정 중에 이물질에 의하여 웨이퍼의 표면에 스크래치 등의 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 브러쉬 등의 접촉 수단이 웨이퍼와 접촉하는 자세 및 표면 상태 등에 따라 웨이퍼의 표면에 잔류하는 이물질의 제거 효율이 불균일하였던 종래의 문제를 해소하고 항상 일정한 세정 품질을 구현할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
이와 동시에, 본 발명은, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼 반대면에 묻은 이물질에 대해서는, 웨이퍼 반대면이 스크래치에 의한 손상 가능성이 거의 없고 재부착되더라도 이후 공정에서 큰 영향이 없으므로, 브러쉬로 접촉 세정하는 것에 의하여 짧은 시간에 제거하여, 웨이퍼 공정면과 웨이퍼 반대면의 세정을 이원화하여 보다 효율적인 세정을 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 공정면의 반대쪽에 위치한 반대면에 대해서도 하나의 공정에서 깨끗하게 세정하므로 세정 공정 효율을 향상시키는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 웨이퍼의 가장자리만을 접촉한 상태로 웨이퍼를 회전 지지한 상태에서, 웨이퍼의 반대면을 브러쉬로 세정하는 동안에 웨이퍼의 상면에 메인 세정 노즐로 높은 압력으로 타격하여 웨이퍼가 웨이퍼 지지대의 바깥으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
동시에, 본 발명은 웨이퍼의 공정면(상면)을 높은 압력으로 세정액을 분사하여 세정하는 동안에, 웨이퍼의 반대면(저면)이 브러쉬에 의하여 지지된 상태가 유지되므로, 웨이퍼의 공정면에 가해지는 세정액의 분사압력에도 웨이퍼가 정해진 자리에서 이탈하지 않게 안정되게 유지시켜 작동의 신뢰성을 확보할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
무엇보다도, 본 발명은 웨이퍼 공정면을 세정하는 메인 세정 노즐이 웨이퍼와 이격된 상태를 유지한 상태로 회전 구동되면서 상기 다수의 분사공을 통해 상기 웨이퍼의 표면에 제1세정액을 고압 분사하는 회전형 노즐로 형성되어, 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼의 표면에 고착된 이물질을 회전하는 노즐 케이싱을 이용하여 원심력에 의한 가속력과 고속으로 분사되는 분사압이 합쳐져 고속 고압으로 웨이퍼의 표면을 타격함으로써, 비접촉 방식으로도 화학 기계적 연마 공정 중에 표면에 고착된 이물질을 확실하게 분리시켜, 종래의 접촉식 브러쉬 세정 장치로 세정하는 것과 동등하거나 보다 우수한 품질로 세정할 수 있을 뿐 아니라 항상 균일하고 신뢰성있게 세정 공정을 행할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은, 메인 세정 노즐이 상기 웨이퍼의 판면을 따라 이동하면서 세정액을 분사하여, 상기 웨이퍼의 판면으로부터 분리된 이물질을 쓸어 웨이퍼의 바깥으로 이동시키므로, 고압의 세정액이 웨이퍼의 표면에 타격하여 웨이퍼의 표면에 고착된 이물질을 비접촉 방식으로 표면으로부터 분리시키면, 곧바로 고속 고압의 세정액의 이동에 의해 쓸려 이동하여 웨이퍼의 바깥으로 배출시키는 것에 의하여, 웨이퍼의 표면으로부터 분리된 이물질이 다시 웨이퍼의 표면에 재부착되는 것을 방지하여 세정 효율을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명은, 회전형 노즐로부터 분사되는 고압 고속의 세정액이 밀어내는 방향과 일치하는 노즐 케이싱의 회전 방향의 접선 방향 성분으로 상기 노즐 케이싱이 수평 이동함으로써, 보다 높은 압력으로 웨이퍼의 표면을 타격하고, 높은 압력으로 웨이퍼에 잔류하던 이물질을 밀어 쓸어내므로, 웨이퍼의 이물질의 제거 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
도1은 일반적인 화학 기계적 연마 장치와 세정 장치가 배열된 레이아웃을 도시한 평면도,
도2는 종래의 접촉식 웨이퍼 세정 장치의 구성을 도시한 도면,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 세정 장치의 구성을 도시한 사시도,
도5는 도3의 웨이퍼 공정면을 세정하는 구성을 도시한 사시도,
도6는 도5의 노즐 케이싱의 종단면도,
도7는 도6의 'A'부분의 확대도,
도8a 내지 도8c는 도3의 웨이퍼 세정 장치를 이용한 웨이퍼의 표면을 세정하는 구성을 순차적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정 장치(1)에 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.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 세정 장치(1)는, 웨이퍼(W)를 수평 상태로 거치시키고 회전 가능하게 지지하는 웨이퍼 지지대(55)와, 웨이퍼 지지대(55)에 거치된 웨이퍼(W)의 상면을 비접촉 방식으로 세정하는 비접촉 세정모듈(100)과, 웨이퍼 지지대(55)에 거치된 웨이퍼(W)의 저면을 접촉 방식으로 브러쉬 세정하는 접촉 세정 모듈(8)로 구성된다.
상기 웨이퍼 지지대(55)는, 도4에 도시된 바와 같이 연직 방향으로 연장되어 회전 구동되는 다수의 회전 지지대(551)와, 회전 지지대(551)와 마찬가지로 연직 방향으로 연장되어 웨이퍼(W)에 맞물려 회전하는 감지 지지대(552)로 구성된다.
여기서, 회전 지지대(551)는 각각 회전축의 상단부에 우레탄이나 고무 등의 마찰이 높은 재질로 이루어진 탑부재(551u)를 회전축을 통해 회전 구동시키면, 탑부재(551u)에 형성된 링 형태의 홈(551a)에 끼워진 웨이퍼(W)의 가장자리가 마찰에 의하여, 탑부재(551u)의 회전과 함께 웨이퍼(W)를 회전 구동한다.
그리고, 감지 지지대(552)는 회전축의 상단부에 우레탄이나 고무 등의 마찰이 높은 재질로 이루어진 탑부재(552u)의 홈(552a)에서 회전하는 웨이퍼(W)와의 마찰에 의하여 탑부재(552u)가 회전하면, 도면에 도시되지 않은 감지부에 의하여 탑부재(552u)의 회전수를 측정한다. 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 웨이퍼 지지대(55)에 감지 지지대(552)가 구비되지 않고 회전 지지대(551)로만 구성될 수도 있다.
한편, 회전 지지대(551)와 감지 지지대(552)는 모두 3개 이상으로 이루어지며, 도4에 도시된 바와 같이 지지대(551, 552)가 고정된 고정대(70)가 상호 멀어지거나 가까워지는 방향(70d)으로 이동 가능하게 설치된다. 도면에 도시된 실시예에서는 555c로 표시된 평면의 한 쌍의 지지대와 다른 한 쌍의 지지대가 서로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하다.
이에 따라, 지지대(551, 552) 사이에 웨이퍼(W)가 위치한 상태에서, 어느 한 쌍 이상의 지지대가 이동(70d)하여 웨이퍼(W)를 각 지지대(551, 552)의 홈(551a, 552a)에 끼우는 것에 의하여, 웨이퍼 지지대(55)에 웨이퍼(W)가 장착된 상태가 된다. 그리고 나서, 회전 지지대(551)가 구동 모터에 의하여 회전하면, 회전 지지대(551)의 홈(551a)에 끼워진 웨이퍼(W)가 회전하면서, 웨이퍼(W)가 회전 구동된다.
상기 비접촉 세정 모듈(100)은, 도5 내지 도7에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 표면과 일정 간격을 두고 다수의 분사공(111)에서 회전하면서 세정액(61, 62, 63)을 고압 고속으로 분사하는 회전형 노즐로서, 외주면에 다수의 분사공(111)이 형성된 노즐 케이싱(110)과, 노즐 케이싱(110)을 50rpm 내지 500rpm의 고속으로 회전시키는 회전 모터(R)와, 노즐 케이싱(110)의 양단부를 회전 가능하게 고정시키는 고정 브라켓(120)과, 노즐 케이싱(110)의 상측에 대략 180도 내지 240도만큼 둘러싸는 형태로 형성된 비산방지커버(130)와, 회전하는 노즐 케이싱(110)에 세정액을 공급하기 위하여 노즐 케이싱(110)의 일단부에 설치된 세정액 공급 케이싱(140)과, 웨이퍼(W)의 표면 상태를 검사하는 검사기(69)로 구성된다.
상기 검사기(69)는 웨이퍼(W)의 표면 상태를 실시간으로 감시하여, 웨이퍼(W)의 세정 상태를 검사한다. 예를 들어, 상기 검사기(69)는 웨이퍼(W)의 표면을 편광 촬영하여 촬영 이미지로부터 이물질이 잔류하고 있는지를 확인할 수 있다. 이를 통해, 웨이퍼(W)의 표면에 고착된 이물질의 유무를 실시간으로 감시할 수 있다.
상기 노즐 케이싱(110)은 도6에 도시된 바와 같이 내부에 중공부(110c)가 형성되고 외주면에 세정액(61-63)이 분사되는 다수의 분사공(111)이 형성된다. 바람직하게는, 노즐 케이싱(110)의 분사공(111)이 형성된 부분의 길이는 웨이퍼(W)의 직경보다 크게 형성된다. 여기서, 분사공(111)은 서로 다른 세정액이 각각 공급되는 제1분사공(111a), 제2분사공(111b), 제3분사공(111c)으로 이루어진다. 그리고, 제1분사공(111a)은 튜브로 형성된 제1세정통로(71)와 연결되어, 제1세정통로(71)를 통하여 제1세정액이 제1분사공(111a)을 통해 분사된다. 마찬가지로, 제2분사공(111b)은 튜브로 형성된 제2세정통로(72)와 연결되어, 제2세정통로(72)를 통하여 제2세정액이 제2분사공(111b)을 통해 분사되며, 제3분사공(111c)은 튜브로 형성된 제3세정통로(73)와 연결되어, 제3세정통로(73)를 통하여 제3세정액이 제3분사공(111c)을 통해 분사된다. 한편, 세정통로(71, 72, 73)는 튜브로 형성되지 않고 노즐 케이싱(110) 내에 가공된 관로로 형성될 수도 있다.
그리고, 웨이퍼(W)의 표면에 잔류하는 이물질(99)을 제거하는 데 주로 사용되는 세정액(예를 들어, 제1세정액)이 분사되는 분사공(예를 들어, 제1분사공)은 다른 분사공(예를 들어, 제2분사공 및 제3분사공)에 비하여 보다 많이 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 분사공(111)을 통해 분사되는 세정액이 하나의 종류로 국한되어 사용될 수도 있는데, 이 경우에는 도면에 상세 구성이 도시되지 않았지만, 중공부(110c)가 세정액이 공급되는 통로로 활용되고, 세정액 공급조(P)로부터 노즐 케이싱(110)의 중공부(110c)로 세정액이 공급되어, 공급된 세정액이 중공부(110c)를 채운 다음에 분사공(111)을 통해 외부로 분사되게 구성될 수도 있다.
회전 모터(R)는 노즐 케이싱(110)을 회전(110r) 구동하며, 회전 속도는 가변될 수 있다. 예를 들어, 회전 모터(R)는 정해진 회전 속도(예를 들어, 100rpm)로 노즐 케이싱(110)을 회전시키면서 웨이퍼(W)의 표면을 세정하다가, 검사기에 의하여 웨이퍼(W)의 표면에 고착된 물질이 좀처럼 제거되지 않는 것으로 감지되면, 노즐 케이싱(110)의 회전 속도를, 예를 들어, 300~500rpm으로 높여 노즐 케이싱(110)으로부터 분사되는 세정액이 웨이퍼의 표면을 타격하는 에너지를 증대시킴으로써, 웨이퍼(W)의 표면에서 좀처럼 분리되지 않는 고착된 이물질(99)을 효과적으로 제거할 수 있다.
이와 같이, 노즐 케이싱(110)은 회전 모터(R)에 의하여 회전 속도를 조절하면서 회전 구동되므로, 분사공(111)을 통해 분사되는 세정액은 회전에 따른 원심력에 해당하는 만큼 보다 높은 압력으로 고속 분사됨에 따라, 웨이퍼(W)의 표면을 타격하는 세정액의 에너지가 높아지므로, 웨이퍼(W)의 표면에 고착된 슬러리나 연마 입자 등의 이물질(99)을 비접촉 방식으로 보다 효율적으로 분리 제거할 수 있다.
그리고, 노즐 케이싱(110)은 이동부(M)에 의하여 웨이퍼(W)의 판면으로부터 소정거리 이격된 상태로 왕복 이동(110d)이 가능하게 설치된다. 따라서, 웨이퍼(W)의 판면에 세정액을 고압 분사하여 세정하면서 노즐 케이싱(110)이 수평 이동(110d)함으로써, 웨이퍼(W)의 표면에 근접하여 넓은 범위에 걸쳐 고압의 세정액을 쓸어내는 방식으로 세정하게 되어, 비접촉식 세정 공정에서 웨이퍼의 표면으로부터 분리된 이물질이 다시 웨이퍼(W)의 표면에 잔류하면서 들러붙는 재오염을 방지할 수 있으므로 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 고정 브라켓(120)은 노즐 케이싱(110)의 양단부를 지지하여, 노즐 케이싱(110)의 자중에 의한 처짐을 방지한다. 이를 위하여, 노즐 케이싱(110)의 바깥 끝단부에는 2개의 베어링(115, 116)의 내륜이 설치되고, 동시에 노즐 케이싱(110)의 안쪽 끝단부에도 베어링(115')의 내륜이 설치되며, 이 베어링(115, 115', 116)의 외륜이 고정 브라켓(120)에 의하여 고정됨으로써, 노즐 케이싱(110)은 고정 브라켓(120)에 의하여 양단부에서 회전 지지된다.
상기 비산방지커버(130)는 회전하는 노즐 케이싱(110)의 상측에 위치하여, 노즐 케이싱(110)으로부터 분사되어 웨이퍼(W)의 표면에 직접 도달하지 못하는 세정액이 주변으로 튀는 것을 방지한다. 이를 위하여, 비산방지커버(130)는 노즐 케이싱(110)의 상측에서 180도 이상의 각도를 커버하는 곡면 형태로 형성되며, 바람직하게는 220도 정도로 형성된다.
상기 세정액 공급케이싱(140)은 도5에 도시된 바와 같이 노즐 케이싱(110)의 바깥에 비회전 상태로 설치된다. 세정액 공급케이싱(140)의 내주면에는 공급되는 세정액의 종류 개수만큼 링 형태의 홈(Rc)이 형성되며, 이 홈(Rc)은 노즐 케이싱(110)의 세정 통로(71, 72, 73)를 연결하는 구멍과 정렬된다. 그리고, 세정액 공급케이싱(140)의 홈(Rc)의 반경 바깥으로 세정액 공급부(P1, P2, P3)로부터 연결되는 구멍이 관통 형성된다.
이에 따라, 제1세정액 공급부(P1)로부터 공급(61d1)되는 제1세정액은 세정액 공급 케이싱(150)의 구멍에 결합된 제1연결쇠(81)를 통하여, 노즐 케이싱(110)의 외주면과 제1홈(Rc1)으로 둘러싸인 링 형태의 공간을 채운 다음에, 제1세정통로(71)를 통해 이동(61d2)하여 제1분사공(111a)을 통해 분사(61d3)된다. 마찬가지로, 제2세정액 공급부(P2)로부터 공급(62d1)되는 제2세정액은 세정액 공급 케이싱(140)의 구멍에 결합된 제2연결쇠(82)를 통하여, 노즐 케이싱(110)의 외주면과 제2홈(Rc2)으로 둘러싸인 링 형태의 공간을 채운 다음에, 제2세정통로(72)를 통해 이동(62d2)하여 제2분사공(111b)을 통해 분사(62d3)된다. 또한, 제3세정액 공급부(P3)로부터 공급(63d1)되는 제3세정액은 세정액 공급 케이싱(140)의 구멍에 결합된 제3연결쇠(83)를 통하여, 노즐 케이싱(110)의 외주면과 제3홈(Rc3)으로 둘러싸인 링 형태의 공간을 채운 다음에, 제3세정통로(73)를 통해 이동(62d3)하여 제3분사공(111c)을 통해 분사(63d3)된다.
이와 같이, 노즐 케이싱(110)의 분사공(111)에 서로 다른 세정 통로(71-73)를 통해 서로 다른 세정액이 공급되게 구성됨으로써, 서로 다른 세정액이 상호 혼합되지 않게 공급되어 분사되므로, 상호 화학 반응이 일어날 수 있는 2개 이상의 세정액을 하나의 장치를 이용하여 웨이퍼의 표면을 세정할 수 있는 잇점도 얻을 수 있다. 또는, 제1분사공(111a)을 통해서는 세정액이 공급되고 제2분사공(111b)을 통해서는 세정액을 헹구는 순수(deionized water)가 공급되어, 그 다음에 사용되는 세정액과 이전에 사용된 세정액이 서로 화학적으로 반응하지 않게 제어할 수도 있다.
상기 접촉 세정 모듈(8)은 웨이퍼 지지대(55)에 거치된 웨이퍼(W)의 저면(제2표면)을 접촉 방식으로 세정한다. 일반적으로 화학 기계적 연마 공정 중에는 웨이퍼(W)의 저면이 공정면(연마면)지만, 화학 기계적 연마 공정이 종료된 웨이퍼를 180도 뒤집어 웨이퍼 공정면이 상방을 향하는 상태로 세정 공정이 행해진다. 따라서, 웨이퍼(W)의 저면은 웨이퍼의 공정면과 반대인 반대면이므로, 스크래치에 의한 손상 가능성도 거의 없고, 묻어있는 이물질의 양도 많지 않다.
더욱이, 비접촉 세정모듈(100)에 의하여 웨이퍼(W)의 상면(제1표면)을 비접촉 상태로 세정하기 위하여 세정액을 고압으로 분사하는 데, 이 분사되는 힘을 안정되게 견딜 수 있게 하기 위하여, 웨이퍼 가장자리와 접촉하고 있는 웨이퍼 지지대(55) 이외에, 접촉 세정 모듈(9)의 브러쉬(86)가 웨이퍼(W)의 저면을 지지하므로, 세정 공정이 행해지는 동안에 웨이퍼(W)가 안정되게 유지된다.
한편, 브러쉬(86)는 물을 머금을 수 있는 스폰지와 유사한 재질로 형성되며, 회전축에 일체로 회전하게 구동된다. 웨이퍼(W)의 저면에도 세정액(89a)이 도포되는 세정액 공급 노즐(89)이 설치되어, 브러쉬(86)의 세정 효율을 향상시킨다. 그리고, 세정 공정 중에 그리고 웨이퍼(W)를 대기하는 시간 중에 브러쉬(86)가 건조해져 경도가 변동되는 것을 막기 위하여 브러쉬(86)에 순수(84a)를 분무하는 순수 분무기(84)도 설치된다.
상기와 같이 구성된 웨이퍼 세정 장치(1)를 이용하여 웨이퍼(W)를 세정하고자 하는 경우에는, 도8a에 도시된 바와 같이, 비접촉 세정모듈(100)의 노즐 케이싱(110)과 웨이퍼(W) 사이의 간격(y)을 대략 1cm 정도로 이격되게 노즐 케이싱(110)을 위치시키고, 노즐 케이싱(110)을 회전 모터(R)로 제1회전방향으로 회전시킨다. 이에 따라, 세정액 공급부(P)로부터 고압으로 제1세정액(61)을 공급하는 분사 압력에 더하여, 노즐 케이싱(110)의 회전에 따른 원심력으로 가속되므로, 고속 고압으로 웨이퍼(W)의 공정면(제1표면 또는 상면)을 세정액으로 타격하여 웨이퍼(W)의 표면에 고착된 이물질을 분리시킨다.
이와 동시에, 웨이퍼(W)의 저면에 위치하는 접촉 세정모듈(8)의 브러쉬(86)를 회전(86r)구동하고, 웨이퍼(W)의 저면에 세정액 공급노즐(89)를 이용하여 세정액(89a)을 분사하여, 웨이퍼(W)의 반대면(제2표면 또는 저면)에 묻어있는 이물질을 제거한다. 이 때, 웨이퍼의 반대면에는 화학 기계적 연마 공정 중에 묻는 이물질의 양이 웨이퍼의 공정면에 비하여 훨씬 적으므로, 브러쉬(86)에 의한 세정에 의하여 이물질이 재부착되거나 손상되는 현상이 크게 줄어든다.
그다음, 노즐 케이싱(110)의 회전(110r1)에 따른 접선 방향(110T1)의 수평 성분 방향(도8a에서는 오른쪽을 향하는 방향)으로 이동부(M)에 의해 노즐 케이싱(110)이 이동(110d1)하므로, 도8b에 도시된 바와 같이 웨이퍼의 표면으로부터 분리된 이물질(99x)은 수평 상태의 웨이퍼 표면에서 노즐 케이싱(110)의 이동 방향(110d1)으로 쓸려 함께 이동되고, 노즐 케이싱(110)이 웨이퍼(W)의 끝단(도8b의 오른쪽 끝단)까지 이동하면 웨이퍼(W)의 표면으로부터 분리된 이물질은 웨이퍼(W)의 바깥으로 탈락된다. 도면에는 노즐 케이싱(110)이 이동하는 동안에 웨이퍼(W)가 회전하는 구성이 도시되어 있지만, 웨이퍼(W)의 회전은 중지시킨 상태로 노즐 케이싱(110)이 이동하여 이물질을 쓸어 바깥으로 탈락되게 제거할 수도 있다.
그리고 나서, 도8c에 도시된 바와 같이 노즐 케이싱(110)은 반대 회전 방향(110r2)으로 회전하면서, 필요에 따라 다른 제2세정액(62)을 제2분사공(111b)을 통해 분사한다. 그리고, 노즐 케이싱(110)의 회전(110r2)에 따른 접선 방향(110T2)의 수평 성분 방향(도8c에서 왼쪽을 향하는 방향)으로 이동부(M)에 의해 노즐 케이싱(110)을 이동(110d2)시킨다. 그리고, 제2세정액이 고압 고속으로 웨이퍼(W)의 표면을 타격하여 이물질(99)을 분리시키고, 노즐 케이싱(110)의 이동(110d2)에 의해 분리된 이물질(99)을 쓸어내면서 세정을 행한다.
한편, 웨이퍼의 공정면에 비하여 웨이퍼의 반대면에 잔류하는 이물질의 양이 훨씬 적으므로, 접촉 세정 모듈(8)의 브러쉬(86)에 의한 세정 공정은 비접촉 세정모듈(100)에 의한 세정 공정에 비하여 훨씬 짧은 시간 동안 행해진다. 비접촉 세정모듈(100)에 의한 웨이퍼 상면의 세정 공정이 종료되지 않은 상태에서 접촉 세정 모듈(8)에 의한 웨이퍼 저면의 세정 공정이 종료되더라도, 접촉 세정 모듈(8)의 브러쉬(86)는 웨이퍼의 저면으로부터 하방으로 멀어지게 이동하지 아니하고 웨이퍼(W)의 저면에 접촉하거나 3mm 이하의 틈새를 둔 상태로 위치함으로써, 메인 세정 모듈(100)로부터 분사되는 세정액의 압력에 의하여 웨이퍼(W)를 하방으로 밀어내는 힘이 커지더라도 웨이퍼(W)가 정해진 위치로부터 이탈하는 것을 방지하여 작동의 신뢰성을 확보한다.
도8a 내지 도8c에 도시된 공정을 반복하면서, 웨이퍼(W)의 표면에 잔류하는 이물질(99)을 비접촉 방식으로 제거할 수 있다. 필요에 따라, 검사기(69)에 의하여 웨이퍼(W)의 표면에 남아있는 이물질이 좀처럼 분리되지 않는 것으로 감지된 경우에는, 회전 모터(R)에 의한 노즐 케이싱(110)의 회전 속도를 증대시켜, 보다 높은 원심력으로 보다 높은 에너지로 세정액을 웨이퍼의 표면에 타격하여 이물질을 웨이퍼 표면으로부터 분리시킬 수 있다.
한편, 도8a 내지 도8c에는 편의상 접촉 세정 모듈(8)의 브러쉬(86)와 노즐 케이싱(110)이 동일한 축선 방향으로 배열되는 구성을 예로 들었지만, 도3에 도시된 바와 같이, 접촉 세정 모듈(8)의 브러쉬(86)와 노즐 케이싱(110)은 서로 직각인 축선 방향으로 배열되는 것이 바람직하다. 이를 통해, 접촉 세정 모듈(8)이 종료되고 웨이퍼(W)의 저면을 지지하고 있는 동안에, 노즐 케이싱(110)의 이동 방향(110d)이 브러쉬(86)의 축선 방향을 따라 이동함으로써, 노즐 케이싱(110)으로부터 고압 분사되는 세정액에 의하여 웨이퍼(86)가 균형을 잃고 웨이퍼 지지대(55)로부터 이탈하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼의 세정 장치(1)는, 화학 기계적 연마 공정이 종료된 웨이퍼(W)의 공정면에 대하여, 비접촉 방식으로 공정면에 묻은 이물질을 제거하고 접촉식 브러쉬 세정 장치의 사용을 배제함으로써, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼를 세정하는 공정 중에 이물질에 의하여 웨이퍼의 표면에 스크래치 등의 손상이 발생되는 것을 방지하면서 항상 일정한 세정 품질을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 웨이퍼의 반대면에 대해서도 짧은 시간 동안 브러쉬로 접촉 세정하면서 웨이퍼의 공정면에 가해지는 세정액의 분사압력에도 웨이퍼가 정해진 자리에서 이탈하지 않게 안정되게 유지시킨다. 따라서, 본 발명은 웨이퍼의 공정면과 반대면의 세정을 동시에 행하여 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 웨이퍼의 공정면을 비접촉 세정하기 위하여 높은 압력으로 세정액을 웨이퍼 상면에 분사하여 타격하는 힘을 웨이퍼 저면에 위치한 브러쉬로 지지하여 안정된 작동 상태를 보장할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 공정면을 세정하는 메인 세정 노즐(100)이 웨이퍼와 이격된 상태를 유지한 상태로 회전 구동되면서 상기 다수의 분사공(111)을 통해 웨이퍼의 공정면에 제1세정액을 고압 분사하는 회전형 노즐로 형성되어, 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼의 표면에 고착된 이물질을 회전하는 노즐 케이싱을 이용하여 원심력에 의한 가속력과 고속으로 분사되는 분사압이 합쳐져 고속 고압으로 웨이퍼의 표면을 타격함으로써, 비접촉 방식으로도 화학 기계적 연마 공정 중에 표면에 고착된 이물질을 확실하게 분리시켜, 종래의 접촉식 브러쉬 세정 장치로 세정하는 것과 동등하거나 보다 우수한 품질로 세정할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 상기와 같은 특정 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
W: 웨이퍼 8: 접촉 세정 모듈
86: 브러쉬 89: 세정액 공급모듈
100: 메인 세정 노즐 110: 노즐 케이싱
111: 분사공 120: 고정 브라켓
130: 비산방지커버 140: 세정액 공급 케이싱

Claims (12)

  1. 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼의 세정 장치로서,
    상기 웨이퍼의 가장자리를 접촉한 상태로 상기 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지대와;
    상방을 향하는 상기 웨이퍼의 공정면에 세정액을 분사하여 비접촉 방식으로만 상기 웨이퍼의 상기 공정면을 세정하는 메인 세정 노즐과;
    하방을 향하는 상기 웨이퍼의 반대면을 회전하면서 접촉하는 접촉 방식으로 웨이퍼의 상기 반대면을 세정하는 브러쉬를;
    포함하여 구성되며, 상기 메인 세정 노즐로부터 상기 웨이퍼의 상기 공정면에 분사되는 세정액이 분사되는 힘으로 상기 브러쉬에 의해 상기 웨이퍼의 상기 반대면을 접촉 세정하면서 상기 웨이퍼를 상측으로 들리게 하는 힘을 상쇄시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 브러쉬에 의한 상기 웨이퍼의 반대면의 세정은 상기 메인 세정 노즐로부터 유체가 분사되는 동안에만 행해지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 지지대는 상기 브러쉬가 상기 웨이퍼의 반대면을 접촉 세정하는 동안에 상기 웨이퍼를 회전 구동하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 저면에 세정액을 공급하는 세정액 공급노즐을;
    더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 세정 노즐로부터 세정액이 분사되어 상기 웨이퍼의 공정면의 세정이 종료된 상태에서 상기 웨이퍼의 공정면에 순수와 질소 가스 중 어느 하나 이상이 공급되어 상기 웨이퍼를 세정하였던 세정액을 제거하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 세정 노즐은,
    외주면에 다수의 분사공이 형성된 노즐 케이싱과, 상기 노즐 케이싱을 회전 구동시키는 회전 모터를 포함하고, 상기 웨이퍼와 이격된 상태를 유지한 상태로 회전 구동되면서 상기 다수의 분사공을 통해 상기 웨이퍼의 표면에 제1세정액을 고압 분사하는 회전형 노즐로 형성되고,
    상기 노즐 케이싱이 상기 웨이퍼의 판면을 따라 이동하면서 세정액을 분사하여, 상기 웨이퍼의 판면으로부터 분리된 이물질을 쓸어 웨이퍼의 바깥으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 회전형 노즐의 상측에는 세정액이 주변으로 비산되는 것을 방지하는 곡면으로 이루어진 비산방지커버가 추가적으로 구비된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 노즐 케이싱에는 상기 제1세정액이 공급되는 제1세정통로의 일부 이상이 통과하는 중공부가 형성되고;
    상기 노즐 케이싱의 둘레의 일부를 감싸면서 회전하지 않게 설치되고, 제1세정액가 공급되는 제1분사공 및 상기 제1세정통로와 연통하는 제1홈이 내주면에 링 형태로 형성되어, 상기 제1세정액이 상기 제1분사공을 통해 공급되면 상기 제1홈과 상기 노즐 케이싱의 외주면으로 둘러싸인 공간이 상기 제1세정액로 채워지면서 상기 제1세정통로에 상기 제1세정액을 공급하게 하는 세정액 공급케이싱을;
    더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 노즐 케이싱에는 상기 제1세정액을 제1세정통로를 통해 공급하는 제1분사공과, 상기 제1세정통로와 별개인 제2세정통로를 통해 제2세정액을 공급하는 제2분사공을 구비하여, 상기 제1세정액과 상기 제2세정액이 서로 다른 분사공을 통해 분사되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 노즐 케이싱과 상기 브러쉬는 서로 수직으로 배열된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 장치.
  11. 제 1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 브러쉬에 의한 상기 웨이퍼의 반대면의 세정은 상기 메인 세정 노즐로부터 세정액이 분사되어 이루어지는 세정에 비하여 더 짧은 시간 동안에 행해지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 장치.
  12. 삭제
KR1020140115907A 2014-09-02 2014-09-02 웨이퍼의 세정 장치 KR101619044B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140115907A KR101619044B1 (ko) 2014-09-02 2014-09-02 웨이퍼의 세정 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140115907A KR101619044B1 (ko) 2014-09-02 2014-09-02 웨이퍼의 세정 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160027638A KR20160027638A (ko) 2016-03-10
KR101619044B1 true KR101619044B1 (ko) 2016-05-10

Family

ID=55538973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140115907A KR101619044B1 (ko) 2014-09-02 2014-09-02 웨이퍼의 세정 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101619044B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11766703B2 (en) 2018-08-15 2023-09-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Apparatus and method for wafer cleaning
CN113675113B (zh) * 2021-08-20 2024-04-05 华海清科股份有限公司 一种晶圆水平清洗装置及清洗方法
CN116787253A (zh) * 2023-08-18 2023-09-22 浙江求是半导体设备有限公司 驱动机构、晶片表面清理设备及抛光设备

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160027638A (ko) 2016-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI680834B (zh) 晶圓之邊緣研磨裝置以及方法
JP4065650B2 (ja) 化学機械的研磨装置及び研磨ヘッド内部の汚染物質洗浄方法
JP3990073B2 (ja) 基板洗浄装置及び基板洗浄方法
TWI525686B (zh) 基板洗淨方法
KR101277614B1 (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
US8458842B2 (en) Post-CMP wafer cleaning apparatus
KR101708201B1 (ko) 금속 도금 장치에서의 컴포넌트 세척
KR20160024818A (ko) 기판 처리 장치
TW201330148A (zh) 基板洗淨方法及基板洗淨裝置
KR101619044B1 (ko) 웨이퍼의 세정 장치
JP2013526054A (ja) 流体ジェットを伴うディスクブラシ洗浄装置モジュール
KR101816692B1 (ko) 기판 처리 시스템
WO1999046083A1 (fr) Dispositif de nettoyage pour dresseur correcteur de marbre
US20120285484A1 (en) Method for cleaning a semiconductor wafer
TWI788454B (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
JP2008272902A (ja) Cmp装置における研磨ヘッド洗浄装置及び研磨ヘッド洗浄方法
JP2002079461A (ja) ポリッシング装置
KR101210297B1 (ko) 화학 기계적 연마 장치의 세정 기구
KR102313563B1 (ko) 다양한 웨이퍼 연마 공정을 처리할 수 있는 웨이퍼 처리 시스템
KR20080109181A (ko) 반도체 제조설비의 웨이퍼 표면 세정장치
KR102181099B1 (ko) 비접촉식 웨이퍼 세정 장치
JP6578040B2 (ja) 基板処理装置
JP2015082601A (ja) 洗浄装置及び洗浄方法
KR20170061860A (ko) 화학 기계적 연마 장치 및 그 제어방법
CN113118100B (zh) 一种晶圆清洗装置及清洗方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190328

Year of fee payment: 4