KR20000013613U - Foreign body removal device on back side of semiconductor wafer cleaning equipment - Google Patents
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Abstract
본 고안은 반도체 웨이퍼 세정장비의 웨이퍼 뒷면 이물제거장치에 관한 것으로, 세정챔버의 내부에 웨이퍼를 흡착 고정한 상태로 회전하는 웨이퍼척과, 이 웨이퍼척의 일측에 설치되어 웨이퍼에 부착되어 있는 증착막을 식각하기 위해 케미컬을 분사하는 케미컬 분사수단과, 이 케미컬 분사수단의 일측에 설치되어 케미컬 분사 후 웨이퍼에 묻어 있는 케미컬을 씻어 내기 위해 순수를 분사하는 순수 분사수단을 포함하여 구성된 반도체 웨이퍼 세정장비에 있어서; 상기 웨이퍼척의 양측 소정 높이에 설치되어 웨이퍼를 파지하는 웨이퍼 파지수단과, 이 웨이퍼 파지수단의 단부에 결합되어 웨이퍼의 세정작업 전에 상기 순수분사수단으로부터 분사되는 순수에 의해 웨이퍼의 뒷면에 부착되어 있는 이물질을 제거하기 위해 웨이퍼의 뒷면이 상측을 향하도록 웨이퍼 파지수단을 회전시키는 회전수단과, 상기 웨이퍼 파지수단 및 회전수단을 지지하는 지지수단을 포함하여 구성되며, 이와 같은 웨이퍼 뒷면 이물제거장치는 웨이퍼의 상면에 부착되어 있는 증착막을 제거 및 세정하는 공정을 진행하기 전에 웨이퍼의 배면에 부착되어 있는 이물질을 제거하여 웨이퍼가 웨이퍼척에 완전히 진공 흡착되도록 함으로써 웨이퍼척이 고속으로 회전할 때 그 상면에 흡착된 웨이퍼가 웨이퍼척의 회전력에 의해 튕겨 나가는 것을 방지하여 웨이퍼의 파손을 줄일 수 있게 된다.The present invention relates to a foreign material removal apparatus on the back of a wafer of a semiconductor wafer cleaning equipment. The present invention relates to a wafer chuck rotating in a state in which a wafer is adsorbed and fixed inside a cleaning chamber, and to depositing a deposition film installed on one side of the wafer chuck and attached to the wafer. Claims [1] A semiconductor wafer cleaning apparatus comprising: chemical spraying means for spraying chemical; and pure spraying means installed on one side of the chemical spraying means and spraying pure water to wash off chemicals on the wafer after chemical spraying; Foreign matter attached to the backside of the wafer by wafer holding means installed at both sides of the wafer chuck to hold the wafer, and attached to an end of the wafer holding means, and pure water sprayed from the pure water spraying means prior to cleaning the wafer. It comprises a rotating means for rotating the wafer holding means so that the back side of the wafer to the upper side to remove the, and the holding means for supporting the wafer holding means and the rotating means, such a wafer back surface foreign matter removal device is Before the process of removing and cleaning the deposited film attached to the upper surface, foreign matter adhering to the back surface of the wafer is removed so that the wafer is completely vacuum-adsorbed to the wafer chuck. The wafer is ejected by the rotational force of the wafer chuck It can prevent the breakage of the wafer.
Description
본 고안은 반도체 웨이퍼 세정장비에 관한 것으로, 특히 웨이퍼를 식각 및 세정하는 공정을 진행하기 전에 웨이퍼의 배면에 부착된 이물을 제거하여 웨이퍼척에 웨이퍼가 안정적으로 고정 흡착될 수 있도록 한 반도체 웨이퍼 세정장비의 웨이퍼 뒷면 이물제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor wafer cleaning equipment, and in particular, a semiconductor wafer cleaning equipment which allows the wafer to be stably fixed to the wafer chuck by removing foreign substances attached to the back surface of the wafer before proceeding with etching and cleaning the wafer. It relates to a foreign material removal apparatus on the back of the wafer.
일반적으로 반도체 웨이퍼 제조공정 중 세정공정은 웨이퍼에 부착되어 있는 증착막을 적당한 두께로 식각한 후, 웨이퍼에 부착되어 있는 이물질 및 케미컬을 제거하는 공정이다.In general, the cleaning process in the semiconductor wafer manufacturing process is a process of removing the foreign matter and chemicals attached to the wafer after etching the deposition film attached to the wafer to an appropriate thickness.
이와 같은 웨이퍼의 세정공정을 실시하는 장치가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.An apparatus for performing such a wafer cleaning process is illustrated in FIG. 1, which will be briefly described as follows.
도시한 바와 같이, 종래 웨이퍼 세정장비는 세정챔버(1)의 내부에 설치되며 공정 진행시 웨이퍼(W)가 안착되어 소정 속도로 회전하는 웨이퍼척(2)과, 이 웨이퍼척(2)의 일측에 설치되어 웨이퍼(W)에 케미컬을 분사하기 위한 케미컬 분사수단(3)과, 이 케미컬 분사수단(3)의 마주보는 위치에 설치되어 케미컬 분사 후 순수를 분사하기 위한 순수 분사수단(4)과, 웨이퍼(W)에 묻어 있는 순수를 건조시키기 위해 뜨거운 질소 가스를 공급하는 건조수단(5)으로 구성되어 있다.As shown, a conventional wafer cleaning apparatus is installed inside the cleaning chamber 1, and the wafer chuck 2 is seated and rotates at a predetermined speed during the process, and one side of the wafer chuck 2 And chemical injection means (3) for injecting chemicals onto the wafer (W) and facing each other at the position opposite to the chemical injection means (3), and pure water injection means (4) for injecting pure water after chemical injection. And drying means (5) for supplying hot nitrogen gas to dry the pure water on the wafer (W).
그리고 상기 웨이퍼척(2)의 저면에는 공정 진행시 소정의 속도로 웨이퍼(W)를 회전시키도록 회전모터(미도시)가 연결 설치되어 있다.A rotating motor (not shown) is connected to the bottom of the wafer chuck 2 to rotate the wafer W at a predetermined speed during the process.
이와 같은 종래 세정장비의 작동을 보면, 이송로봇(미도시)이 웨이퍼(W)를 파지하여 세정챔버(미도시)로 이동하면 승강모터(미도시)에 의해 웨이퍼척(2)이 소정 높이 상승하게 된다.In operation of the conventional cleaning equipment, when the transfer robot (not shown) grasps the wafer W and moves to the cleaning chamber (not shown), the wafer chuck 2 is raised by a lifting motor (not shown). Done.
그후, 웨이퍼척(2)에 웨이퍼(W)가 안착되면 웨이퍼척(2)은 소정 속도로 회전하게 되고, 케미컬 분사수단(3)으로부터 케미컬이 분사되어 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 증착막 및 유기물을 제거한다.Subsequently, when the wafer W is seated on the wafer chuck 2, the wafer chuck 2 is rotated at a predetermined speed, and chemical vapor is injected from the chemical jetting means 3 to deposit the organic film and the organic material attached to the wafer W. Remove it.
그리고 나서, 순수 분사수단(4)으로부터 웨이퍼(W)에 순수가 분사되어 웨이퍼(W)에 묻어 있는 케미컬을 제거한 후, 건조수단(5)으로부터 공급되는 뜨거운 질소가스에 의해 순수가 제거됨으로써 세정공정이 완료된다.Then, pure water is injected from the pure water jetting means 4 to the wafer W to remove chemicals deposited on the wafer W, and then the pure water is removed by hot nitrogen gas supplied from the drying means 5, thereby cleaning the process. Is complete.
그러나, 상기와 같은 종래 기술은 웨이퍼(W)의 배면에 이물질이 부착되어 있는 상태로 웨이퍼척(2)에 웨이퍼(W)를 얹어 놓게 되면, 웨이퍼(W)의 배면에 부착된 이물에 의해 웨이퍼척(2)의 진공 흡착력이 약화되어 세정공정을 진행하는 동안 웨이퍼척(2)이 고속으로 회전하게 될 때 웨이퍼(W)가 웨이퍼척(2)으로부터 이탈되어 파손되는 문제점이 있었다.However, in the prior art as described above, when the wafer W is placed on the wafer chuck 2 in a state in which foreign matter is attached to the back surface of the wafer W, the wafer is formed by the foreign matter attached to the back surface of the wafer W. When the vacuum chuck force of the chuck 2 is weakened and the wafer chuck 2 rotates at a high speed during the cleaning process, the wafer W is separated from the wafer chuck 2 and has a problem of being broken.
본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 웨이퍼의 상면에 증착되어 있는 증착막을 제거, 세정하기 전에 웨이퍼의 저면에 부착되어 있는 이물질을 제거하여 웨이퍼척의 흡착력을 강화시킴으로써 웨이퍼의 세정 작업시 고속으로 회전하고 있는 웨이퍼척으로부터 그 상면에 안착되어 있는 웨이퍼가 이탈되는 것을 방지하기 위한 반도체 웨이퍼 세정장비를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve this problem, before removing and cleaning the deposited film deposited on the upper surface of the wafer to remove the foreign matter adhering to the bottom of the wafer to enhance the suction force of the wafer chuck to rotate at high speed during the cleaning operation of the wafer It is an object of the present invention to provide a semiconductor wafer cleaning apparatus for preventing the wafer seated on the upper surface of the wafer chuck from being removed.
도 1은 종래 기술에 의한 반도체 웨이퍼 세정장비를 개략적으로 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view schematically showing a semiconductor wafer cleaning apparatus according to the prior art.
도 2는 본 고안에 의한 웨이퍼 뒷면 이물제거장치가 구비된 반도체 웨이퍼 세정장비를 개략적으로 보인 종단면도.Figure 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a semiconductor wafer cleaning equipment equipped with a wafer backside foreign matter removal apparatus according to the present invention.
도 3은 본 고안에 의한 웨이퍼 뒷면 이물제거장치를 보인 사시도.Figure 3 is a perspective view showing a wafer backside foreign matter removing apparatus according to the present invention.
도 4는 본 고안에 의한 웨이퍼 뒷면 이물제거장치를 이용하여 웨이퍼의 뒷면에 부착된 이물질을 제거하는 작업을 보인 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing the operation of removing the foreign matter attached to the back of the wafer using the wafer backside foreign matter removal apparatus according to the present invention.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **
10 ; 세정챔버 11 ; 웨이퍼척10; Cleaning chamber 11; Wafer chuck
12 ; 케미컬분사수단 13 ; 순수분사수단12; Chemical injection means 13; Pure injection means
21 ; 클램프 22 ; 지지축21; Clamp 22; Support shaft
23 ; 슬라이딩부재 24 ; 실린더23; Sliding member 24; cylinder
24a ; 실린더로드 31 ; 회전축24a; Cylinder rod 31; Axis of rotation
32 ; 회전모터 41 ; 지지대32; Rotary motor 41; support fixture
42 ; 환형부42; Annulus
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 세정챔버의 내부에 웨이퍼를 흡착 고정한 상태로 회전하는 웨이퍼척과, 이 웨이퍼척의 일측에 설치되어 웨이퍼에 부착되어 있는 증착막을 식각하기 위해 케미컬을 분사하는 케미컬 분사수단과, 이 케미컬 분사수단의 일측에 설치되어 케미컬 분사 후 웨이퍼에 묻어 있는 케미컬을 씻어 내기 위해 순수를 분사하는 순수 분사수단을 포함하여 구성된 반도체 웨이퍼 세정장비에 있어서; 상기 웨이퍼척의 양측 소정 높이에 설치되어 웨이퍼를 파지하는 웨이퍼 파지수단과, 이 웨이퍼 파지수단의 단부에 결합되어 웨이퍼의 세정작업 전에 상기 순수분사수단으로부터 분사되는 순수에 의해 웨이퍼의 뒷면에 부착되어 있는 이물질을 제거하기 위해 웨이퍼의 뒷면이 상측을 향하도록 웨이퍼 파지수단을 회전시키는 회전수단과, 상기 웨이퍼 파지수단 및 회전수단을 지지하는 지지수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장비의 웨이퍼 뒷면 이물제거장치가 제공된다.In order to achieve the above object, a wafer chuck rotating in a state in which the wafer is sucked and fixed in the cleaning chamber, and chemical spraying means for injecting a chemical to etch a deposited film attached to the wafer provided on one side of the wafer chuck; Claims [1] A semiconductor wafer cleaning apparatus comprising: pure water jetting means installed on one side of the chemical jetting means and spraying pure water to wash off chemicals on the wafer after chemical jetting; Foreign matter attached to the backside of the wafer by wafer holding means installed at both sides of the wafer chuck to hold the wafer, and attached to an end of the wafer holding means, and pure water sprayed from the pure water spraying means prior to cleaning the wafer. And a rotating means for rotating the wafer holding means such that the back side of the wafer faces upwards to remove the wafer, and support means for supporting the wafer holding means and the rotating means. A foreign material removal device is provided.
이하, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장비를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the semiconductor wafer cleaning apparatus according to the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.
본 고안의 웨이퍼 세정장비는 도 2에 도시한 바와 같이, 세정챔버(10)의 내부에 웨이퍼(W)가 안착되도록 설치되는 웨이퍼척(11)과, 이 웨이퍼척(11)의 하부에 결합 설치되어 웨이퍼척(11)을 상승 하강시키는 승강모터(미도시) 및 웨이퍼척(11)을 소정의 속도로 회전시키는 회전모터(미도시)와, 상기 웨이퍼척(11)의 일측에 설치되어 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 증착막을 식각하기 위해 케미컬을 분사하는 케미컬분사수단(12)과, 이 케미컬분사수단(12)의 일측에 설치되어 케미컬 분사 후 웨이퍼(W)에 묻어 있는 케미컬을 씻어 내기 위해 순수를 분사하는 순수분사수단(13)과, 웨이퍼(W)에 묻어 있는 순수를 제거하기 위해 뜨거운 질소 가스를 분사하는 건조수단(14)과, 상기 웨이퍼척(11)의 양측에 설치되어 웨이퍼(W)의 뒷면에 부착되어 있는 이물을 제거하기 위해 웨이퍼(W)를 지지해 주는 웨이퍼 뒷면 이물제거장치를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the wafer cleaning apparatus of the present invention has a wafer chuck 11 installed to allow the wafer W to be seated inside the cleaning chamber 10, and is installed in a lower portion of the wafer chuck 11. And a lifting motor (not shown) for raising and lowering the wafer chuck 11 and a rotating motor (not shown) for rotating the wafer chuck 11 at a predetermined speed, and provided on one side of the wafer chuck 11 to provide a wafer ( Chemical spraying means 12 for spraying chemicals to etch the deposited film attached to W) and installed on one side of the chemical spraying means 12 to wash off the chemicals on the wafer W after chemical spraying. Pure water injection means 13 for injecting pure water, drying means 14 for injecting hot nitrogen gas to remove pure water deposited on the wafer W, and wafers provided on both sides of the wafer chuck 11 W) to remove foreign matter attached to the back of W) It is configured to include a wafer back impurity removing device that supports the (W).
상기 각각의 웨이퍼 뒷면 이물제거장치는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 웨이퍼척(11)의 양측 소정 높이에 설치되어 웨이퍼(W)를 파지하는 웨이퍼 파지수단과, 이 웨이퍼 파지수단의 단부에 결합되어 웨이퍼 파지수단을 회전시키는 회전수단과, 이 회전수단을 지지하는 지지대로 구성된다.As shown in FIG. 3, each of the wafer back surface foreign matter removing apparatuses is provided at both sides of the wafer chuck 11 at predetermined heights to hold the wafer W, and is coupled to an end of the wafer holding means. And rotating means for rotating the wafer holding means, and a support for supporting the rotating means.
상기 웨이퍼 파지수단은 소정 각도로 벌어져 있는 클램프(21)와, 이 클램프(21)가 일측 단부에 고정 결합되는 지지축(22)과, 이 지지축(22)의 외주면에 이동 가능하도록 결합되어 상기 클램프(21)가 웨이퍼(W)를 파지할 때 웨이퍼(W)가 클램프(21)에 고정되도록 클램프(21)를 오무려 주는 슬라이딩부재(23)와, 이 슬라이딩부재(23)의 일측 단부에 실린더 로드(24a)로 결합되어 상기 슬라이딩부재(23)를 클램프(21) 방향으로 슬라이딩 이동시키는 실린더(24)로 구성된다.The wafer holding means includes a clamp 21 that is opened at a predetermined angle, a support shaft 22 to which the clamp 21 is fixedly coupled to one end, and is coupled to be movable on an outer circumferential surface of the support shaft 22. When the clamp 21 grips the wafer W, the sliding member 23 recesses the clamp 21 so that the wafer W is fixed to the clamp 21, and at one end of the sliding member 23. It is composed of a cylinder 24 coupled to the cylinder rod 24a for sliding the sliding member 23 in the direction of the clamp 21.
상기 회전수단은 웨이퍼(W)의 세정작업 전에 상기 순수분사수단(13)으로부터 분사되는 순수에 의해 웨이퍼(W)의 뒷면에 부착되어 있는 이물질을 제거하기 위해 웨이퍼(W)가 고정된 웨이퍼 파지수단을 회전시키는 것으로, 상기 지지축(22)의 일측 단부에 결합되어 지지축(21)을 소정 각도 회전시키는 회전축(31)과, 상기 세정챔버(10)의 일단부에 고정 결합된 지지판(33)의 상면에 얹혀져 상기 회전축(31)에 회전력을 인가하는 회전모터(32)로 구성된다.The rotating means is a wafer holding means in which the wafer W is fixed to remove foreign matter adhering to the back surface of the wafer W by the pure water injected from the pure water spraying means 13 before the cleaning operation of the wafer W. By rotating the rotary shaft 31 is coupled to one end of the support shaft 22 to rotate the support shaft 21 by a predetermined angle, and the support plate 33 fixedly coupled to one end of the cleaning chamber 10 It is mounted on the upper surface of the rotating shaft 31 is composed of a rotary motor 32 for applying a rotational force.
상기 지지수단은 상기 웨이퍼 파지수단을 지지하는 지지대(41)와, 이 지지대(41)의 상단부에 상기 슬라이딩부재(23)가 슬라이딩 가능하도록 결합되는 환형부(42)로 구성된다.The support means is composed of a support (41) for supporting the wafer holding means, and an annular portion (42) to which the sliding member (23) is slidably coupled to an upper end of the support (41).
상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장비의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the semiconductor wafer cleaning equipment according to the present invention configured as described above are as follows.
이송수단에 의해 웨이퍼(W)가 이송되어 세정챔버(10)의 내부로 유입되면, 웨이퍼 파지수단이 웨이퍼(W)를 파지하여 고정한다.When the wafer W is transferred by the transfer means and flows into the cleaning chamber 10, the wafer holding means grips and fixes the wafer W.
그리고 웨이퍼 파지수단은 도 4에 도시한 바와 같이, 회전수단에 의해 약 150도 정도 회전하여 웨이퍼(W)의 배면이 상측 방향을 향하도록 한 후, 상기 웨이퍼(W)의 배면에 소정 시간동안 순수분사수단으로부터 순수가 분사되어 웨이퍼(W)의 배면에 부착되어 있는 이물들을 제거하게 된다.As shown in FIG. 4, the wafer holding means is rotated by about 150 degrees by the rotating means so that the rear surface of the wafer W faces upward, and then the pure water is kept on the rear surface of the wafer W for a predetermined time. Pure water is injected from the jetting means to remove foreign substances adhering to the back surface of the wafer (W).
그후, 상기 웨이퍼(W)의 배면에 뜨거운 질소 가스를 분사하여 웨이퍼(W)의 배면에 묻어 있는 물기를 제거시킨다.Thereafter, hot nitrogen gas is sprayed onto the rear surface of the wafer W to remove moisture from the rear surface of the wafer W.
이와 같이 웨이퍼(W)의 배면에 부착된 이물이 제거되면, 웨이퍼(W)의 상면이 상측 방향을 향하도록 웨이퍼 파지수단은 다시 150도 반회전된다.When the foreign matter adhering to the back surface of the wafer W is removed in this way, the wafer holding means is again rotated by 150 degrees so that the upper surface of the wafer W faces upward.
그후, 웨이퍼척(11)이 소정량 상승하여 웨이퍼 파지수단이 파지하고 있는 웨이퍼(W)를 상면에 흡착 고정하며, 이와 같이 웨이퍼(W)가 흡착 고정된 상태에서 고속으로 회전하면서 그 상면에 케미컬을 분사하여 웨이퍼(W)의 상면에 부착된 증착막 및 유기물을 제거한 후, 순수를 분사하여 케미컬을 씻어 낸다.Subsequently, the wafer chuck 11 rises by a predetermined amount, so that the wafer W held by the wafer holding means is fixed to the upper surface, and the wafer W is rotated at a high speed while the wafer W is fixed to the upper surface while chemically fixed on the upper surface. After spraying to remove the deposited film and the organic matter attached to the upper surface of the wafer (W), pure water is sprayed to wash the chemical.
이때, 상기 웨이퍼(W)의 배면은 이물이 제거된 상태이므로 웨이퍼척(11)에 완전히 흡착 고정되어 고속 회전시에도 웨이퍼척(11)으로부터 이탈하지 않게 된다.At this time, since the back surface of the wafer W is in a state in which foreign matter is removed, the wafer chuck 11 is completely absorbed and fixed to the wafer chuck 11 so as not to be separated from the wafer chuck 11 even at a high speed rotation.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 웨이퍼 뒷면 이물제거장치는 웨이퍼의 상면에 부착되어 있는 증착막을 제거 및 세정하는 공정을 진행하기 전에 웨이퍼의 배면에 부착되어 있는 이물질을 제거하여 웨이퍼가 웨이퍼척에 완전히 진공 흡착되도록 함으로써 웨이퍼척이 고속으로 회전할 때 그 상면에 흡착된 웨이퍼가 웨이퍼척의 회전력에 의해 튕겨 나가는 것을 방지하여 웨이퍼의 파손을 줄일 수 있게 된다.As described above, the foreign material removal apparatus on the back side of the wafer according to the present invention removes the foreign matter adhered to the back surface of the wafer before the process of removing and cleaning the deposited film attached to the upper surface of the wafer, thereby removing the wafer from the wafer chuck. By allowing the vacuum chuck to rotate at high speed, the wafer adsorbed on the upper surface of the wafer chuck can be prevented from being thrown out by the rotational force of the wafer chuck, thereby reducing breakage of the wafer.
Claims (4)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20060619 Year of fee payment: 6 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |