KR19980062010U - 반도체 세정장치 - Google Patents

Abstract

반도체 폴리싱 패드 상에 남은 잔여물질을 제거하도록 회전하는 브러쉬를 구비한 반도체 세정장치에 관한 것이다.

본 고안은 반도체 폴리싱 공정 후 폴리싱 패드 상에 남은 잔여물질을 제거하는 세정장치에 있어서, 상기 폴리싱 패드 상의 표면에 접촉하여 회전 마찰하며 이물질을 제거하는 브러쉬와, 상기 브러쉬를 부착하고 회전하면서 노즐을 통해 초순수를 분사하는 머리부와, 상기 머리부에 연결되어 회전력을 전달하며 원통형의 중공부 내부에 초순수의 공급라인을 구비하는 스핀축과, 상기 스핀축에 연결되어 스핀축을 회전시키는 모터부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

따라서 폴리싱 패드의 효율적이고 안정적인 세정작업이 이루어지도록 하고 세정작업을 표준화 및 자동화 할 수 있으며 폴리싱 패드의 손상을 막고 완전한 세정이 이루어지도록 하는 효과를 갖는다.

Description

반도체 세정장치

본 고안은 반도체 자동세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 폴리싱 패드 상에 남은 잔여물질을 제거하도록 회전하는 브러쉬를 구비한 반도체 세정장치에 관한 것이다.

고집적 반도체 소자는 회로의 다층구조에 따른 절연층의 증가로, 적층된 회로층 및 절연층에 굴곡현상이 발생하게 된다. 따라서 다층구조를 가지는 반도체 고집적소자를 만들기 위해서는 굴곡을 감쇄시키는 평탄화작업이 요구된다.

일반적인 평탄화공정 기술로는 웨이퍼 표면을 회전하는 폴리싱 패드로 마찰시켜 굴곡부위를 갈아내는 폴리싱 작업이 있다. 폴리싱 작업에서 특히 폴리싱 패드의 상태는 웨이퍼의 평편도에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 웨이퍼 표면을 연마한 후 폴리싱 패드 위에 잔유하고 있는 이물질을 제거하는 세정 작업이 반복적으로 이루어지게 된다.

이러한 폴리싱 패드의 상태를 정상화 하기 위한 두가지 방법으로 첫째는 다이아몬드가 박힌 엔드 디펙터 시스템(END-DEFECTOR SYSTEM)을 이용하여 폴리싱 패드를 세정하는 방법이고, 둘째는 브러쉬를 이용하여 작업자가 직접 폴리싱 패드를 초순수로 세정하는 방법이 있다.

그러나 첫 번째, 엔드 디펙터로 폴리싱 패드를 세정하는 방법은 엔드 디펙터(END-DEFECTOR)의 크기에 제약이 있으며 다이아몬드로 인해 폴리싱 패드가 손상을 입거나 세정이 이루어지지 않아 일반적으로 작업자에 의한 수공세정이 이루어지고 있다.

그러나 작업자에 의한 수공세정은 작업자의 숙련도나 피로도에 의해 안정적인 세정이 이루어지지 않아 비효율적이며 초순수를 작업자가 직접 손으로 분사하며 세정이 이루어지므로 작업자의 실수에 의한 손해가 발생하고 작업시간이 길어지기 때문에 요구되는 작업자의 숫자가 증가하는 등 공정의 자동화를 이룰 수 없었다.

또한, 폴리싱 패드의 충분한 세정이 이루어지지 않아 폴리싱 작업시에 웨이퍼 불량이 발생하는 문제가 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 폴리싱 패드의 효율적이고 안정적인 세정작업이 이루어지도록 하는 반도체 세정장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 폴리싱 패드의 세정작업을 표준화 및 자동화 할 수 있는 반도체 세정장치를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 폴리싱 패드의 손상을 막고 완전한 세정이 이루어져 폴리싱 작업시에 웨이퍼 불량을 막는 반도체 세정장치를 제공함에 있다.

도1은 본 고안의 반도체 세정장치의 작동상태를 나타낸 개략도이다.

도2는 도1의 머리부를 나타낸 저면도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 구동축 12: 회전판

14: 폴리싱 패드 20: 초순수

22: 브러쉬 24: 머리부

26: 스핀축 28: 이송장치

30: 모터부 32: 노즐

34: 초순수 공급라인

상기의 목적은 반도체 폴리싱공정 후 폴리싱 패드 상에 남은 잔여물질을 제거하는 세정장치에 있어서, 상기 폴리싱 패드 상의 표면에 접촉하여 회전 마찰하며 이물질을 제거하는 브러쉬와, 상기 브러쉬를 부착하고 회전하면서 노즐을 통해 초순수를 분사하는 머리부와, 상기 머리부에 연결되어 회전력을 전달하며 원통형의 중공부 내부에 초순수의 공급라인을 구비하는 스핀축과, 상기 스핀축에 연결되어 스핀축을 회전시키는 모터부로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 세정장치에 의해 달성될 수 있다.

이하, 본 고안의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명 한다.

도1은 본 고안에 따른 반도체 세정장치의 바람직한 실시예를 나타낸 개략도이다.

도1을 참조하여 설명하면 반도체 세정장치는 폴리싱 패드(14)에 접촉하여 회전하는 브러쉬(22)와, 원판형의 중앙부에 상기 브러쉬(22)를 구비하고 상기 브러쉬(22)가 마찰하여 제거한 폴리싱 패드(14) 상의 이물질을 씻어내는 초순수(20)가 고압 고속으로 분사되도록 노즐(32)이 형성된 머리부(24)와, 상기 머리부(24)에 회전력을 전달하며 원통형의 내부에 중공부를 형성하여 노즐에 초순수(20)를 공급하도록 초순수 공급라인(34)을 갖춘 스핀축(26), 및 회전력을 발생하는 모터부(30)를 구비한다.

또한, 상기 모터부(30)에 연결되어 상기 머리부(24)가 상하좌우로 이동할 수 있게 하고 일련의 프로그램에 의해 동작되는 이송장치(28)를 구비하여 자동화가 가능하도록 한다. 바람직하기로는 이송장치(28)에 공압실린더를 연결하여 상하운동이 가능하게 하고 공압실린더에 회전축을 형성하여 회전축에 연결된 로봇암에 의해 머리부(24)가 폴리싱 패드(14)에 착지 및 이륙할 수 있도록 한다. 이송장치(28)는 세정이 끝난 후 폴리싱 패드(14)가 순차적 교체되도록 한다. 그리고 이러한 동작은 센서를 구비한 제어부가 프로그램에 의해 제어하도록 한다.

머리부(24)의 형상은 속이 빈 중공상태의 원통형으로 상측면이 스핀축(26)에 연결되어 초순수를 공급받고 내부의 중공부는 고압의 초순수로 충만되어 있다. 도2에서와 같이 중심부에 브러쉬(22)를 형성하고 외곽부에 초순수를 고속으로 분사하는 다수개의 노즐(32)을 구비하여 폴리싱 패드(14)를 세정할 수 있게 한다.

반도체 세정장치의 동작을 설명하면, 먼저 도1에 도시된 바와 같이 폴리싱 작업이 끝난 후의 폴리싱 패드(14)는 회전판(12) 상에 부착 고정되어 있다. 이러한 폴리싱 패드(14)에는 웨이퍼의 굴곡부분을 깎아낸 미세 알갱이들이 잔유해 있다. 폴리싱 패드(14)의 세정효과를 높이도록 회전판(12)은 구동축(10)에 의해 회전한다. 폴리싱 패드(14)가 정위치에 위치하면 이송장치(28)가 작동하여 브러쉬(22)가 구비된 머리부(24)를 폴리싱 패드(14)에 접촉시킨다. 세정력을 높이고 세정효율을 극대화 하기 위해 모터부(30)는 스핀축(26)에 연결된 머리부(24)를 고속으로 회전시키고 이송장치(28)는 머리부(24)를 회전판(12)의 중심부에서 외곽부로 왕복이동시킨다. 브러쉬(22)가 회전 마찰함으로써 폴리싱 패드(14) 상에 잔유하는 이물질을 제거하는 동시에 제거된 알갱이를 씻어내고 재부착을 막기 위해 머리부(24)의 노즐(32)이 고압의 초순수(20)를 고속 분사하여 세정을 완료하게 된다.

세정이 완료되면 이송장치(28)는 머리부(24)를 상승시켜 다음 폴리싱 패드(14)의 세정을 준비한다.

이와같은 이송장치(28)와 모터부(30)의 동작은, 도시하지 않았지만 제어부에서 미리 입력된 프로그램에 따라 제어되며, 초순수를 공급하는 공급부는 고압펌프를 구비하여 초순수가 노즐에서 고속으로 분사되도록 한다.

이상에서와 같이 본 고안에 따른 반도체 세정장치에 의하면 폴리싱 패드의 효율적이고 안정적인 세정작업이 이루어지도록 하고 폴리싱 패드의 세정작업을 표준화 및 자동화 할 수 있으며 폴리싱 패드의 손상을 막고 완전한 세정이 이루어지도록 하는 효과를 갖는다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (2)

1. 반도체 폴리싱공정 후 폴리싱 패드 상에 남은 잔여물질을 제거하는 세정장치에 있어서,

   상기 폴리싱 패드 상의 표면에 접촉하여 회전 마찰하며 이물질을 제거하는 브러쉬;

   상기 브러쉬를 부착하고 회전하면서 노즐을 통해 초순수를 분사하는 머리부;

   상기 머리부에 연결되어 회전력을 전달하며 원통형의 중공부 내부에 초순수의 공급라인을 구비하는 스핀축; 및

   상기 스핀축에 연결되어 스핀축을 회전시키는 모터부;

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 세정장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 모터부에 연결되어 상기 머리부가 상하좌우로 이동할 수 있게 한 이송장치로 구성됨을 특징으로 하는 상기 반도체 세정장치.