KR102620817B1 - 웨이퍼 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼를 안정적으로 지지하여 세정과정에서의 손상을 최소화하고, 빠르게 세정하기 위한 웨이퍼 세정장치에 관한 것이다.
또한, 수직하게 배치되는 복수 개의 몸체부와 상기 몸체부에 배치되는 웨이퍼를 지지하기 위한 플랜지가 형성된 거치부와 상기 몸체부에 형성되어 거치부에 지지된 웨이퍼에 세정액을 분사하기 위한 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

웨이퍼 세정장치{wafer cleaning device}

본 발명은 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼를 안정적으로 지지하여 세정과정에서의 손상을 최소화하고, 빠르게 세정하기 위한 웨이퍼 세정장치에 관한 것이다.

반도체 등의 전자부품을 생산하기 위한 소재로 사용되는 웨이퍼는, 단결정 실리콘 잉곳을 얇게 절단하는 슬라이싱을 실시한 후 연마장치를 이용하여 일정한 두께를 가지도록 정밀하게 연마를 실시하게 된다.

이후, 연마장치에서 웨이퍼를 픽업하여 한국공개특허 제10-2006-0078918호 "초음파를 이용한 웨이퍼 세척 방법"와 같은 세정장치로 이송한 다음 세정장치에서 웨이퍼를 세정하고, 세정작업이 완료된 웨이퍼를 픽업하여 카트리지에 적재하는 과정을 거치게 된다.

하지만, 초음파를 이용한 간접적인 세척 방법으로는 웨이퍼에 달라붙은 이물을 효과적으로 제거하는데 한계가 있다.

이에 따라, 직접적으로 세정액을 분사하는 방법이 요구되고는 있으나, 세정액을 고압으로 분사할 경우, 웨이퍼가 요동하거나, 회전하는 등 웨이퍼를 안정적으로 지지하는데 어려움이 있었다.

특히, 웨이퍼의 양면에 접촉을 최소화한 상태에서 웨이퍼를 세척해야함에 따라, 지지력이 부족한 웨이퍼에 세정액을 고압으로 분사하여 세척하기 위한 기술 개발의 필요성이 제기되고 있다.

한국공개특허 제10-2006-0078918호 "초음파를 이용한 웨이퍼 세척 방법"

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 웨이퍼를 세정할 때 웨이퍼가 세정액의 분사 압력에 의해 진동하거나 회전하면서 웨이퍼의 표면이 손상되는 것을 방지하기 위한 웨이퍼 세정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 웨이퍼가 세정액의 분사 압력에 의해 이탈되는 것을 방지하기 위한 웨이퍼 세정장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치는 수직하게 배치되는 복수 개의 몸체부와 상기 몸체부에 배치되는 웨이퍼를 지지하기 위한 플랜지가 형성된 거치부와 상기 몸체부에 형성되어 거치부에 지지된 웨이퍼에 세정액을 분사하기 위한 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 거치부는 롤러와 같이 몸체부를 중심으로 회전가능하도록 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 거치부는 상부가 개방된 슬롯이 수직하게 형성된 링 형태의 지지체와 상기 지지체를 감싸는 탄성체와 상기 지지체의 슬롯을 따라 삽입되어 탄성체의 상부를 외측으로 밀어주는 밀대를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐은 거치부의 상부에서 웨이퍼의 상면을 향해 세정액을 분사하는 제1 노즐과 거치부의 하부에서 웨이퍼의 하면을 향해 세정액을 분사하는 제2 노즐로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 노즐이 하향으로 세정액을 분사하는 지향 각도가 제2 노즐이 상향으로 세정액을 분사하는 지향 각도보다 크도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 노즐은 시계방향 또는 반시계방향으로 세정액을 분사하고, 상기 제2 노즐은 제1 노즐의 반대 방향으로 세정액을 분사하여 세정액의 분사에 의해 웨이퍼가 회전되는 것을 억제하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치에 의하면, 웨이퍼를 지지하기 위한 플랜지가 형성된 거치부의 외측면이 탄성체로 감싸져 웨이퍼가 세정액의 분사 압력에 의해 진동하거나 회전하면서 충격에 의해 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치에 의하면, 밀대가 거치부를 감싸는 탄성체의 상부를 외측으로 밀어주어 거치부의 탄성체가 웨이퍼의 상부와 하부를 안정적으로 고정시켜 웨이퍼가 세정액의 분사 압력에 의해 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치를 이용한 세척동작을 도시한 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치의 도 1의 A-A'를 확대 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치의 거치부를 도시한 종단면도.
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치의 밀대가 동작한 형태를 도시한 종단면도.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치를 이용한 세척동작을 도시한 평면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치의 도 1의 A-A'를 확대 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치의 거치부를 도시한 종단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치의 밀대가 동작한 형태를 도시한 종단면도이다.

도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치는 수직하게 배치되는 복수 개의 몸체부(1)와 상기 몸체부(1)에 배치되는 웨이퍼(100)를 하부에서 지지하기 위한 플랜지(2a)가 형성된 거치부(2)와 상기 몸체부(1)에 형성된 거치부(2)에 지지되어 있는 웨이퍼(100)에 세정액을 분사하기 위한 노즐(3)을 포함하도록 구성된다.

또한, 상기 노즐(3)은 거치부(2)의 상부에서 웨이퍼(100)의 상면을 향해 세정액을 분사하는 제1 노즐(11)과 거치부(2)의 하부에서 웨이퍼(100)의 하면을 향해 세정액을 분사하는 제2 노즐(12)로 구성되어 웨이퍼(100)의 상면과 하면을 동시에 세정하도록 실시됨이 바람직하다.

이때, 제1 실시예로써, 상기 거치부(2)는 롤러와 같이 몸체부(1)를 중심으로 회전가능하도록 배치되어 세정액의 분사에 의해 웨이퍼(100)가 회전할 수 있도록 구성될 수 있다.

다만, 상기 제1 노즐(11)과 제2 노즐(12)의 분사방향이 동일하게 구성될 경우, 웨이퍼(100)의 회전속도가 너무 높아질 수 있으므로 분사 방향은 반대 방향으로 구성됨이 바람직하다.

예를 들면, 상기 제1 노즐(11)은 시계방향으로 세정액을 분사하고, 상기 제2 노즐(12)은 반시계방향으로 세정액을 분사하도록 구성되고, 제1 노즐(11)과 제2 노즐의 분사 압력 차이를 통해 웨이퍼(100)가 일정속도로 회전하도록 실시될 수 있다.

또한, 상기 제1 노즐(11)이 하향으로 세정액을 분사하는 지향 각도가 제2 노즐(12)이 상향으로 세정액을 분사하는 지향 각도보다 크도록 구성되어 웨이퍼(100)가 상부로 들뜨는 것을 억제하도록 실시됨이 바람직하다.

제2 실시예로써, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 거치부(2)가 상부가 개방된 슬롯(7)이 수직하게 형성된 링 형태의 지지체(4)와 상기 지지체(4)를 감싸는 탄성체(5)와 상기 지지체(4)의 슬롯(7)을 따라 삽입되어 탄성체(5)의 상부를 외측으로 밀어주는 밀대(6)를 포함하도록 구성되어, 웨이퍼(100)에 세정액이 분사될 때 웨이퍼(100)의 회전 및 진동을 최대한 억제하도록 구성될 수도 있다.

즉, 밀대(6)의 하향 이송 동작에 의해 탄성체(5)가 외측으로 밀려나 웨이퍼(100)가 상부로 이탈되거나 들뜨는 것을 억제하거나, 밀대(6)의 상향 이송 동작에 의해 탄성체(5)가 탄성복원되면서 웨이퍼(100)를 외부로 반출시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 제2 실시예에 따르면 제1 실시예와 다르게 웨이퍼(100)의 회전을 억제하게 구성되며, 세정액의 분사에 의해 웨이퍼(100)가 회전되는 것을 억제하기 위해 상기 제1 노즐(11)은 시계방향 또는 반시계방향으로 세정액을 분사하고, 상기 제2 노즐(12)은 제1 노즐(11)의 반대 방향으로 세정액을 분사하게 된다.

또한, 상기 제1 노즐(11)이 하향으로 세정액을 분사하는 지향 각도가 제2 노즐(12)이 상향으로 세정액을 분사하는 지향 각도보다 크도록 구성되어 웨이퍼(100)가 상부로 들뜨는 것을 억제하도록 실시됨이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 몸체부
2 : 거치부
3 : 노즐
4 : 지지체
5 : 탄성체
6 : 밀대
7 : 슬롯
11 : 제1 노즐
12 : 제2 노즐
100 : 웨이퍼

Claims (6)

1. 세정할 웨이퍼의 가장자리에 수직방향으로 배치되는 복수 개의 몸체부와;
   상기 몸체부의 상부에 배치되어 웨이퍼를 지지하기 위한 플랜지가 형성된 거치부와;
   상기 몸체부에 형성되어 거치부에 지지된 웨이퍼에 세정액을 분사하기 위한 노즐을 포함하며,
   상기 거치부는
   상부가 개방된 슬롯이 수직하게 형성된 링 형태의 지지체와;
   상기 지지체를 감싸는 탄성체와;
   상기 지지체의 슬롯을 따라 삽입되어 탄성체의 상부를 외측으로 밀어주는 밀대를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
   웨이퍼 세정장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 노즐은
   거치부의 상부에서 웨이퍼의 상면을 향해 세정액을 분사하는 제1 노즐과;
   거치부의 하부에서 웨이퍼의 하면을 향해 세정액을 분사하는 제2 노즐로 구성되는 것을 특징으로 하는
   웨이퍼 세정장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제1 노즐이 하향으로 세정액을 분사하는 지향 각도가 제2 노즐이 상향으로 세정액을 분사하는 지향 각도보다 크도록 구성되는 것을 특징으로 하는
   웨이퍼 세정장치.
   
6. 제 4항에 있어서,
   상기 제1 노즐은 시계방향 또는 반시계방향으로 세정액을 분사하고,
   상기 제2 노즐은 제1 노즐의 반대 방향으로 세정액을 분사하여 세정액의 분사에 의해 웨이퍼가 회전되는 것을 억제하는 것을 특징으로 하는
   웨이퍼 세정장치.