KR102632279B1 - 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연마장치에서 연마가 완료된 웨이퍼를 픽업 및 세정하는 과정에서 웨이퍼의 손상을 최소화하기 위해 비접촉식으로 웨이퍼를 픽업한 상태로 세정까지 완료하기 위한 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치에 관한 것이다.
또한, 세정액을 분사하는 노즐과 상기 노즐로부터 분사된 세정액이 골을 따라 흐르면서 코안다 효과를 통해 웨이퍼를 세정 및 흡착시키도록 복수 개의 골이 방사형으로 형성된 플레이트와 상기 플레이트의 가장자리를 따라 배치되어 골을 따라 흐르는 세정액을 흡입하여 배출시키기 위한 복수 개의 흡입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치{non-contact wafer pick-up and cleaning device}

본 발명은 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연마장치에서 연마가 완료된 웨이퍼를 픽업 및 세정하는 과정에서 웨이퍼의 손상을 최소화하기 위해 비접촉식으로 웨이퍼를 픽업한 상태로 세정까지 완료하기 위한 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 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, 일반적으로 웨이퍼의 픽업은 흡착 패드를 인용한 진공흡착방식으로 이루어짐에 따라, 연마재가 표면에 묻어있는 웨이퍼를 픽업하고 이송하는 과정에서 흡착패드의 직접적인 접촉에 의해 웨이퍼가 손상되는 문제점이 있었다.

또한, 웨이퍼를 픽업하고, 별도의 세정장치에서 세정을 실시한 후 다시 웨이퍼를 픽업하여 카트리지에 적재하는 과정에 많은 시간이 소요되어 생산성이 낮은 문제점이 있었다.

이에 따라, 웨이퍼의 픽업과정에서 웨이퍼의 손상을 최소화하면서, 웨이퍼의 픽업 및 이송과 세정에 소요되는 시간을 줄여주기 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 픽업할 때 웨이퍼의 일면 또는 타면에 직접적인 접촉에 의한 손상을 방지하기 위한 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 웨이퍼를 픽업하여 이송시키는 과정에서 세정작업을 실시하기 위한 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치는 세정액을 분사하는 노즐과 상기 노즐로부터 분사된 세정액이 골을 따라 흐르면서 코안다 효과를 통해 웨이퍼를 세정 및 흡착시키도록 복수 개의 골이 방사형으로 형성된 플레이트와 상기 플레이트의 가장자리를 따라 배치되어 골을 따라 흐르는 세정액을 흡입하여 배출시키기 위한 복수 개의 흡입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐은 플레이트의 중심으로부터 편심지게 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플레이트의 가장자리를 따라 배치되어 웨이퍼의 외측면을 지지하는 복수 개의 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플레이트의 외주면을 따라 회전 가능하게 배치되는 링 형태의 회전링과 상기 회전링을 따라 배치되어 웨이퍼의 외측면을 지지하는 복수 개의 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부는 단부에 세정액을 웨이퍼의 타면을 향해 분사하여 웨이퍼의 타면을 세정해주기 위한 외측 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플레이트는 복수 개의 홈이 시계방향 또는 반시계방향으로 굴곡진 나선 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치에 의하면, 세정액의 분사과정에서 발생되는 코안다 효과를 통해 웨이퍼를 비접촉식으로 픽업하여 직접적인 접촉에 의한 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치에 의하면, 웨이퍼를 픽업한 상태에서 지속적으로 세정액을 분사함에 따라, 웨이퍼를 픽업한 상태에서 세정작업을 실시할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치가 웨이퍼를 픽업한 상태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치가 웨이퍼를 픽업한 상태를 도시한 종단면도.
도 4는 본 발명에 따른 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치의 다른 실시예를 도시한 도면.

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 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치를 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명에 따른 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치가 웨이퍼를 픽업한 상태를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치가 웨이퍼를 픽업한 상태를 도시한 종단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치는 다관절 로봇과 같은 트랜스퍼에 의해 이송되도록 실시되며, 세정액을 분사하는 노즐(1)과 상기 노즐(1)로부터 분사된 세정액이 골(3)을 따라 흐르면서 코안다 효과를 통해 웨이퍼(100)를 세정 및 흡착시키도록 복수 개의 골(3)이 방사형으로 형성된 플레이트(2)와 상기 플레이트(2)의 가장자리를 따라 배치되어 골(3)을 따라 흐르는 세정액을 흡입하여 배출시키기 위한 복수 개의 흡입구(4)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 노즐(1)은 세정액을 고압으로 분사하되, 골(3)을 따라 흐르도록 분사방향이 골을 향해 제어됨이 바람직하다.

또한, 상기 노즐(1)로부터 분사되는 세정액의 유동에 의해 발생되는 코안다 효과로 웨이퍼(100)를 픽업할 때, 웨이퍼(100)의 위치를 고정하면서, 웨이퍼(100)의 일면이 플레이트(2)에 밀착되거나, 웨이퍼(100)가 외측으로 이탈되는 것을 방지하기 위해 플레이트(2)의 가장자리를 따라 복수 개의 지지부(5)가 배치되어 웨이퍼(100)의 외측면을 지지하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 플레이트(2)의 외주면을 따라 링 형태의 회전링(6)이 회전 가능하게 배치되고, 회전링(6)을 따라 복수 개의 지지부(5)가 배치되어 웨이퍼(100)의 외측면을 지지하도록 구성될 수도 있다.

이를 통해, 웨이퍼(100)를 픽업한 상태에서 웨이퍼(100)를 회전시키면서 세정을 실시할 수 있다.

이때, 노즐(1)이 위치한 영역 주변으로 웨이퍼(100)의 세정효율이 낮을 수 있으므로 노즐(1)은 플레이트(2)의 중심에 배치되는 것보다 플레이트(2)의 중심으로부터 편심지게 배치되는 것이 세정효율을 보다 높일 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 지지부(5)는 단부에 세정액을 웨이퍼(100)의 타면을 향해 분사하여 웨이퍼(100)의 타면을 세정해주기 위한 외측 노즐(7)을 더 포함하도록 구성되어 웨이퍼(100)가 픽업된 상태에서 웨이퍼(100)의 타면까지 동시에 세정작업이 이루어지도록 실시될 수도 있다.

다른 실시예로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 플레이트(2)는 복수 개의 홈(3)이 시계방향 또는 반시계방향으로 굴곡진 나선 형태로 형성되도록 실시될 수도 있으며, 나선 형태의 홈(3)을 따라 세정액이 흐르면서 웨이퍼(100)를 회전시켜주는 기능을 실시하게 된다.

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 : 노즐
2 : 플레이트
3 : 골
4 : 흡입구
5 : 지지부
6 : 회전링
7 : 외측 노즐
100 : 웨이퍼

Claims (6)

1. 세정액을 분사하는 노즐과;
   상기 노즐이 일면에 편심지도록 배치되고, 상기 노즐로부터 연장되는 복수 개의 골이 시계방향 또는 반시계방향으로 굴곡진 나선 형태로 형성되어, 상기 노즐로부터 분사된 세정액이 골을 따라 흐르면서 코안다 효과를 통해 웨이퍼를 세정 및 흡착시키도록 구성된 플레이트와;
   상기 플레이트의 각 골의 끝단에 배치되어 골을 따라 흐르는 세정액을 흡입하여 배출시키기 위한 복수 개의 흡입구와;
   상기 플레이트에 형성된 나선 형태의 홈을 따라 흐르는 세정액에 의해 회전되는 웨이퍼를 지지하도록 상기 플레이트의 외주면을 따라 회전 가능하게 배치되는 링 형태의 회전링과;
   상기 회전링을 따라 배치되어 웨이퍼의 외측면을 지지하는 복수 개의 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는
   비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 노즐은
   플레이트의 중심으로부터 편심지게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
   비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 지지부는
   단부에 세정액을 웨이퍼의 타면을 향해 분사하여 웨이퍼의 타면을 세정해주기 위한 외측 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   비접촉식 웨이퍼 픽업 및 세정장치.
   
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