KR20010057041A

KR20010057041A - 웨이퍼 세정장치

Info

Publication number: KR20010057041A
Application number: KR1019990058783A
Authority: KR
Inventors: 성낙철; 김종선
Original assignee: 이형도; 삼성전기주식회사
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2001-07-04
Also published as: KR100328258B1

Abstract

본 발명은 웨이퍼의 연마 및 에칭 공정에 있어서, 웨이퍼에 부착되는 슬러리를 웨이퍼가 장착되는 컨베이어의 이송중 연속공정에 세정작업을 수행하는 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로서 그 기술적인 구성은, 컨베이어 벨트로서 이송되는 연속공정중에 청정수에 의한 샤워장치와 초음파를 이용한 세정이 가능토록 하는 초음파 진동자및 웨이퍼의 표면의 수분을 건조시키는 건조장치등을 컨베이어의 이동선상에 배치하여 세정작업을 완벽하게 수행토록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

웨이퍼 세정장치{WAFER CLEANING APPARATUS}

본 발명은 웨에퍼의 세정장치에 있어서, 세라믹 필터나 세라믹 레조네이터등의 세정을 위하여 컨베이어 벨트로서 이송되는 연속공정중에 청정수에 의한 샤워장치와 초음파를 이용한 세정이 가능토록 하는 초음파 진동자및 웨이퍼의 표면의 수분을 건조시키는 건조장치를 설치하여 웨이퍼를 완벽하게 세정토록 하는 웨이퍼 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼 세정장치는, 넓게는 각종 세라믹의 웨이퍼 세정장치에 사용되며, 좁게는 세라믹 필터나 레조네이터의 세조시 사용되며, 세정공정은 일반적으로 웨이퍼의 가공시 발생되어 웨이퍼에 부착되는 슬러리를 제거하는 것으로 3단조로 구성되어 있다.

또한, 상기 세정장치는, 세정지그에 세정을 원하는 웨이퍼를 장착한후 세정수가 충진되는 1,3단 수조와 세정수가 충진되면서 초음파 진동자가 내장된 2단 수조 사이를 수동 또는 로보트를 이용하여 이동시키면서 세정을 수행한다.

그리고, 3단조에 의한 세정작업의 완료후 웨이퍼에 남아되는 수분을 검조토록 건조단계르 거져 세정작업을 완료하게 된다.

또한, 상기 세정액은 웨이퍼의 에칭후의 세정은 크롬산(Cr₂O₃, CrO₃)이 포함되는 세정액을 사용하고. 웨이퍼의 연마후의 세정에는 순수를 사용토록 하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 웨이퍼의 세정장치는, 3단의 수조를 거쳐 세정작업을 수행하여도 3단의 수조로 이동시 외부에 노출되는 단계가 많아 깨끗한 세정이 수행되지 못하고, 수작업시 안전사고의 위험이 발생하며, 세정후 물기를 제거하여야 하여 공정이 증가하고, 지그에 다수의 웨에퍼를 정열시키기 위한 공정의 증가와 이에따른파손으로 불량품이 빈번하게 발생되는 등의 문제가 발생되었다.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로써 그 목적은, 컨베이어에 의해 이송되면서 세정 및 건조작업을 수행하는 일괄공정에 의해 새정작업을 수행하여 작업성이 향상됨은 물론 웨이퍼의 세정이 깨끗하게 이루어 지고, 웨이퍼를 파레트에 장착하여 이송시킴으로써 웨이퍼의 파손을 방지토록 하며, 자동화에 의해 세정작업을 수행하여 수작업에 따른 안전사고 발생을 미연에 방지토록 한 웨이퍼 세정장치를 제공하고자 하는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치를 도시한 사시도

도2는 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치의 각 공정상태를 도시한 개략도

도3은 본 발명에 따른 제2 세정부를 도시한 요부 구조도

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정장치를 도시한 개략도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11...웨이퍼 23...웨이퍼 지지대

25...컨베이어 벨트 35...샤워죠

37...분사노즐 51...세정조

57...초음파 진동자 71...건조챔버

73...열선 80...팬

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적인 구성은, 다수의 구동롤과 지지롤에 의해 회전되어 웨이퍼를 이송시키는 웨이퍼 이송부와,

상기 웨이퍼 이송부에 의해 투입되는 웨이퍼를 분사노즐에 의해 세정하는 제1세정부와,

상기 제1세정부를 통과하는 웨이퍼를 초음파 진동자 설치되며 세정액이 충진되는 복수의 세정조에 통과시켜 세정하는 제2세정부및,

상기 제2세정부를 통과하는 웨이퍼를 열선이 설치되는 건조챔버에 통과시켜 웨이퍼를 건조하는 웨이퍼 건조부를 포함하여 구성되는 초음파를 이용한 웨이퍼 세정장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치를 도시한 사시도이고, 도2는 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치의 각 공정상태를 도시한 개략도이며, 도3은 본 발명에 따른 제2 세정부를 도시한 요부 구조도이고, 도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정장치를 도시한 개략도로서 본 발명은 웨이퍼 이송부(10)와 제1,2세정부(30)(50)및 웨이퍼 건조부(70)로서 이루어 진다.

상기 웨이퍼 이송부(10)는, 다수의 웨에퍼(11)가 삽입토록 삽입홀(13)이 형성되는 복수의 지지플레이트(15)를 지지보스(17)에 의해 일정간격을 유지토록 하면서 다수의 관통홀(19)이 형성되는 베이스 플레이트(21)의 상측에 고정하는 웨에퍼 지지대(23)가 장착되어 이송토록 되는 그물망 형상의 컨베이어 벨트(25)가 다수의 구동롤(27)과 지지롤(29)에 의해 회전된다.

상기 웨이퍼 이송부(10)에 의해 투입되는 웨이퍼(11)를 세정수의 분사에 의해 세정하는 제1세정부(30)는, 웨이퍼(11)가 장착되는 웨이퍼지지대(23)와 컨베이어 벨트(25)가 이동토록 최소의 높이를 갖는 투입구(31)와 방출구(33)가 양측에 설치되는 샤워죠(35)의 내측면 적어도 일부분에 일반적인 물 공급조(미도시)에 연결되는 분사노즐(37)이 설치된다.

상기 제1세정부(30)를 통과하는 웨이퍼(11)를 초음파에 의해 세정하는제2세정부(50)는, 샤워죠(35)의 일측에 웨이퍼(11)가 장착되는 웨이퍼지지대(23)와 컨베이어 벨트(25)가 이동가능 토록 최소의 높이를 갖는 투입구(31B)와 방출구(33B)가 양측에 설치되는 적어도 하나 이상의 세정조(51)가 설치되어 그 내측에 공급량이 방출량보다 확대토록 물공급관(53)이 설치되고, 상기 세정조(51)의 내측에 초음파 진동자(57)가 설치되어 그 상측에 웨이퍼(11)가 침적되는 상태로 세정액(W)이 충진된다.

상기 제2세정부(50)를 통과하는 웨이퍼(11) 표면의 수분을 제거하는 웨이퍼 건조부(70), 웨이퍼(11)가 장착되는 웨이퍼지지대(23)와 컨베이어 벨트(25)가 이동가능 토록 최소의 높이를 갖는 투입구(31C)와 방출구(33C)가 양측에 설치되는 건조챔버(71)가 세정조(51)의 일측에 이격 설치되고, 상기 건조챔버(71)의 내측의 적어도 일측면에 열선(73)이 설치된다.

한편, 상기 건조챔버(71)의 일측에 열선(73)에 의해 가열되는 웨이퍼(11)를 냉각토록 다수의 팬(80)이 설치되는 구성으로 이루어 진다.

이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도1 내지 도4에 도시한 바와같이, 상기 웨이퍼 지지대(23)는, 다수의 웨에퍼(11)가 하나 이상의 지지 플레이트(15)에 형성되는 삽입홀(13)에 삽입될때 그 하부가 지지되는 베이스 플레이트(21)의 상호 작용에 의해 요동이 방지토록 지지된다.

또한, 상기 복수의 지지플레이트(15)는, 지지보스(17)에 의해 일정 간격을 유지토록되어 웨이퍼(11)의 요동이 방지토록 되며, 상기 베이스 플레이트(21)에 형성되는다수의 관통홀(19)에 의해 어느 방향에서도 공기의 유동과 액체의 유동이 가능토록 된다.

상기 웨이퍼 지지대(23)에 안착되는 웨이퍼(1)를 컨베이어 벨트(25)에 안치한후 구동롤(27)을 동작시키면 상기 웨이퍼(11)는 먼저 웨이퍼(11)가 장착되는 웨이퍼지지대(23)와 컨베이어 벨트(25)가 동시에 사입되어 이송가능토록 최소높이를 갖는 투입구(31)를 통하여 샤워조(35)에 진입되고, 이때 상기 샤워조(35)에 설치되는 분사노즐(37)을 통하여 세정수가 분사되어 슬러지를 제거토록 한다.

또한, 상기 도면에는 도시되지 않았지만 샤워조(35)의 저면에는 물 배출구(미도시)가 형성되어 분사되는 세정수가 배출토록 되고, 상기 분사노즐(37)은, 샤워조(35)의 적어도 일측면 이상에 설치되어 분사토록 되며, 웨이퍼 지지대(23) 저면에서의 분사시 상기 분사액이 베이스 플레이트(21)에 형성되는 관통홀(19)을 통하여 유입되어 세정토록 된다.

그리고, 상기 분사노즐(37)에 의해 세정되는 웨이퍼(11)는 컨베이어 벨트(25)에 의해 복수의 세정조(51)로 향하게 되고, 이때 상기 세정조(51)는, 공급량이 방출량보다 확대토록 설치되는 물공급관(53)에 의해 세정수가 항상 일정 상태로 충진되어 있으며 이때 초음파 진동자(57)가 진동하여 웨이퍼(11) 표면의 슬러지를 연속하여 제거하게 된다

이때에도, 상기 세정조(51) 역시 웨이퍼(11)가 장착되는 웨이퍼지지대(23)와 컨베이어 벨트(25)가 이동토록 최소의 높이를 갖는 투입구(31)와 방출구(33)가 양측에 설치된다.

계속하여, 상기 제2세정부(50)를 통과하는 웨이퍼(11)가 세정되어 그 표면의 수분을 제거토록 컨베이어 벨트(25)에 의해 웨이퍼(11)가 장착되는 웨이퍼지지대(23)와 컨베이어 벨트(25)가 이동가능 토록 최소의 높이를 갖는 투입구(31C)와 방출구(33C)가 양측에 설치되는 건조챔버(71)에 웨이퍼(11)가 투입되고, 이때 상기 건조챔버(71)의 내측에 100~300℃로 발열토록 설치되는 열선(73)에 의해 건조 작업을 수행한다.

한편, 상기 건조챔버(71)에 의한 웨이퍼(11)의 건조작업후 발열상태의 웨이퍼(11)를 냉각토록 건조챔버(71)의 일측에 팬(80)을 설치하여 냉각작업을 수행토록 한다.

상기 웨이퍼(11)를 이동시키는 켄베이어 벨트(25)및 세정수(W)가 충진되는 세정조(51) 및 샤워조(35)는, 먼저 켄베이어 벨트(25)의 경우 그물망 형상으로 형성되어 유체의 유동이 용이하게 되며, 켄베이어 벨트(25), 세정조(51), 샤워조(37)의 재질은 연마작업후의 세정시에는 일반적인 스테인레스 재질이 사용되고, 에칭공정후 세정작업시에는 티타늄 재질로 이루어 지며, 상기 컨베이어 벨트(25)의 진행속도는 세정이 용이하게 수행토록 5m/min로 설정되는 것이다.

본 발명에 따른 세라믹 레조네이너는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 초음파를 이용한 웨이퍼 세정장치에 있어서는, 컨베이어에 의해 이송되면서 세정 및 건조작업을 수행하는 일괄공정에 의해 새정작업을 수행하여 작업성이 향상됨은 물론 웨이퍼의 세정이 깨끗하게 이루어 지고, 웨이퍼를 파레트에 장착하여 이송시킴으로써 웨이퍼의 파손을 방지토록 하며, 자동화에 의해 세정작업을 수행하여 수작업에 따른 안전사고 발생을 미연에 방지토록 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

다수의 구동롤과 지지롤에 의해 회전되어 웨이퍼 지지대에 적재되는 다수의 웨이퍼를 이송시키는 웨이퍼 이송부와,

상기 웨이퍼 이송부에 의해 투입되는 웨이퍼를 분사노즐에 의해 세정하는 제1세정부와,

상기 제1세정부를 통과하는 웨이퍼를 초음파 진동자 설치되며 세정액이 충진되는 복수의 세정조에 통과시켜 세정하는 제2세정부및,

상기 제2세정부를 통과하는 웨이퍼를 열선이 설치되는 건조챔버에 통과시켜 웨이퍼를 건조하는 웨이퍼 건조부를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치
제1항에 있어서, 상기 웨이퍼를 일방향으로 이송시키는 웨이퍼 이송부는, 그물망 형상의 컨베이어로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치
제1항에 있어서, 상기 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지대는, 다수의 웨에퍼가 삽입토록 삽입홀이 형성되는 복수의 지지플레이트를 지지보스에 의해 일정간격을 유지토록 하면서 다수의 관통홀이 형성되는 베이스 플레이트에 고정되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치
제4항에 있어서, 웨이퍼를 이송시키는 이송컨베이어 벨트는, 5m/min 속도로 이송되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치
제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 건조부의 일측에 과열되는 웨이퍼를 냉각토록 팬이 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치