KR20010058878A - 웨이퍼 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 카세트의 세정이 가능한 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로써, 종래에는 세정된 웨이퍼가 이물질에 오염된 웨이퍼 카세트에 재장착되어 웨이퍼의 불량이 유발되는 문제점이 있었던 바, 본 발명에서는 웨이퍼 카세트가 세정된 상태에서 세정된 웨이퍼가 재장착되도록 하여 웨이퍼의 불량 발생을 방지하기 위해 다수개의 웨이퍼가 장착된 웨이퍼 카세트가 반입되어 웨이퍼는 세정부로 이송되며, 웨이퍼 카세트는 언로딩부로 이송되는 로딩부와, 로딩부에서 이송된 웨이퍼를 약액처리 및 수세처리하여 세정하는 세정부와, 세정부에서 세정된 웨이퍼를 건조시키는 건조부와, 언로딩부에 이송된 웨이퍼 카세트가 이송되어 세정되는 웨이퍼 카세트 세정부와, 세정된 웨이퍼 카세트가 재이송되어 건조부에서 건조된 웨이퍼를 장착하여 외부에 반출시키는 언로딩부를 포함하여 웨이퍼 세정장치를 구성한다.

Description

웨이퍼 세정장치{Wet station}

본 발명은 웨이퍼 카세트의 세정이 진행되는 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼 세정과정에 사용되는 웨이퍼 카세트가 세정된 상태에서 세정된 웨이퍼를 장착하도록 하는 웨이퍼 세정장치이다.

일반적으로 미세화, 고집적화, 고성능화가 요구되는 반도체 소자를 제조하기 위해서 공정의 저온화, 고선택성화가 필수적이며, 공정 조건의 최적화 및 반도체 소자의 고청정화가 필수적이다.

특히, 반도체 소자를 제조하기 위한 웨이퍼에 이물질이 부착되면 이물질에 의해 패턴의 불량 및 배선간의 단락등의 문제점이 발생되어 반도체 소자의 특성을 저하시키게 되므로 웨이퍼의 고청정화의 중요성이 대두되고 있다.

제 1 도는 이러한 웨이퍼의 고청정화를 위해 웨이퍼를 세정하는 세정장치에 대한 도면으로, 이를 참조하면 다수개의 웨이퍼(51)가 장착된 웨이퍼 카세트(50)를 반입받아 웨이퍼 카세트와 웨이퍼를 분리하고, 웨이퍼 카세트(50)는 이송기(52)를 통해 언로딩부(40)에 이송시키며 웨이퍼(51)는 이송암(53)에 의해 세정부(20)로 이송시키는 로딩부(10)와, 로딩부에서 웨이퍼를 이송받아 약액 및 수세처리하여 세정하는 세정부(20)와, 세정된 웨이퍼를 이송받아 건조시키는 건조부(30)와, 건조된 웨이퍼를 로딩부(10)에서 이송된 웨이퍼 카세트(50)에 재장착하여 반출시키는 언로딩부(40)로 이루어진다.

여기서, 세정부(20)는 웨이퍼(51) 표면에 부착된 이물질의 종류에 따라 적합한 약액을 혼합하여 웨이퍼를 약액 처리하는 약액조(21)가 있으며, 순수(Deionized Water; 이하 D.I.)를 사용하여 약액 처리된 웨이퍼 표면을 수세시키는 다수개의 수세조(22)가 있다.

그리고, 건조부(30)는 이소프로필 알콜(Isopropyl alcohol ; 이하 IPA)용액을 증기화시켜 발생된 IPA 증기로 순수를 치환하여 건조시키게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 웨이퍼 세정장치를 통한 웨이퍼 세정을 설명한다.

먼저, 웨이퍼 카세트(50)가 로딩부(10)에 반입되면 웨이퍼(51)는 이송암(53)에 의해 웨이퍼 카세트에서 분리되어 약액조(21)로 이동되며, 웨이퍼가 분리된 웨이퍼 카세트(50)는 이송기(52)에 의해 언로딩부(40)로 이송되어 대기한다.

그리고, 약액조(21)로 이동된 웨이퍼는 약액 처리되어 이물질이 제거되고, 다수개의 수세조(22)에서 순수에 의해 표면에 묻어있는 약액을 씻어내는 수세 처리가 진행된다.

이와 같이 약액 및 수세처리된 웨이퍼는 건조부(30)로 이송되어 웨이퍼 표면에 묻어있는 순수가 IPA 증기와 치환되어 건조된다.

그리고, 세정공정이 완료된 웨이퍼는 언로딩부(40)에서 대기하는 웨이퍼 카세트(50)에 재장착되어 외부에 반출되면 웨이퍼 세정공정이 완료된다.

그러나, 종래의 웨이퍼 세정장치는 로딩부에서 웨이퍼와 웨이퍼 카세트가 분리되고, 웨이퍼는 약액조 및 수세조, 건조부를 거쳐 세정이 되지만 웨이퍼 카세트는 별도의 세정처리 없이언로딩부로 이송되어 대기된 상태에서 웨이퍼가 재장착된다.

따라서, 웨이퍼 카세트가 이물질에 오염된 경우 세정이 완료된 웨이퍼가 웨이퍼 카세트에 재장착되는 과정에서 오염되는 문제점이 있다.

또한, 웨이퍼카세트를 세정하기 위해 세정장치 외부에 장착된 별도의 카세트 세정장치를 사용하여야 하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위해 웨이퍼 카세트에 세정이 완료된 웨이퍼가 장착되기 전에 웨이퍼 카세트의 세정을 진행시켜 웨이퍼 오염을 방지하는 웨이퍼 세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

따라서, 본 발명인 웨이퍼 세정장치는 상기의 목적을 이루고자, 다수개의 웨이퍼가 장착된 웨이퍼 카세트가 반입되어 웨이퍼는 세정부로 이송되며, 웨이퍼 카세트는 언로딩부로 이송되는 로딩부와, 로딩부에서 이송된 웨이퍼를 약액처리 및 수세처리하여 세정하는 세정부와, 세정부에서 세정된 웨이퍼를 건조시키는 건조부와, 언로딩부에 이송된 웨이퍼 카세트가 이송되어 세정되는 웨이퍼 카세트 세정부와, 세정된 웨이퍼 카세트가 재이송되어 건조부에서 건조된 웨이퍼를 장착하여 외부에 반출시키는 언로딩부를 포함한다.

제 1 도는 종래의 웨이퍼 세정장치를 설명하기 위한 도면.

제 2 도는 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치를 설명하기 위한 도면.

제 3 도는 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치의 요부인 웨이퍼 카세트 세정부를 설명하기 위한 도면.

■도면의 주요부분에 대한 간략한 부호 설명 ■

10 : 로딩부 20 : 세정부

30 : 건조부 40 : 언로딩부

100 : 웨이퍼 카세트 세정부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.

제 2 도를 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치는 크게 다수개의 웨이퍼(51)가 장착된 웨이퍼 카세트(50)가 반입되어 웨이퍼(51)는 이송암(53)에 의해 세정부(20)로 이송되며, 웨이퍼가 분리된 웨이퍼 카세트(50)는 이송기(52)에 의해 언로딩부(40)에 이송되는 로딩부(10)와, 로딩부에서 이송된 웨이퍼를 약액처리 및 수세처리하여 세정하는 세정부(20)와, 세정부에서 세정된 웨이퍼를 건조시키는 건조부(30)와, 언로딩부(40)에 이송된 웨이퍼 카세트(50)를 세정하는 웨이퍼 카세트 세정부(100)와, 건조부(30)에서 건조된 웨이퍼가 웨이퍼 카세트 세정부(100)에서 세정된 웨이퍼 카세트에 재장착되어 반출되는 언로딩부(40)로 이루어진다.

여기서, 세정부(20)는 웨이퍼 표면에 부착된 이물질의 종류에 따라 적합한 약액을 혼합하여 사용하는 약액조(21)가 있으며, 순수(D.I.)를 사용하여 약액조에서 약액처리된 웨이퍼의 표면을 수세처리하는 다수개의 수세조(22)로 이루어진다.

건조부(30)는 이소프로필 알콜 용액(Isopropyl alcohol ; 이하 IPA)을 증기화시킨 IPA 증기에 의해 웨이퍼 표면에 부착된 순수를 치환시켜 건조시킨다.

그리고, 웨이퍼 카세트 세정부(100)와 언로딩부(40) 사이에 이송기(105)가 장착되어 웨이퍼 카세트(50)를 웨이퍼 카세트 세정부(100)로 로딩 및 언로딩시킨다.

그리고, 웨이퍼 카세트 세정부(100)는 순수가 오버플로우(over-flow)방식으로 공급 및 배수되며, 언로딩부(40)에서 이송기(105)에 의해 웨이퍼 카세트가 이송되어 순수에 담겨지면서 1차 세정이 진행되는 세정조(101)가 있다.

이 세정조(101)에는 순수의 세정효율을 향상시키기 위해 순수를 진동시키는 진동수단이 형성되며, 진동수단은 세정조(101)의 저면에 진동자(103)를 형성하고, 진동자에 진동을 가하는 초음파 발진기(102)를 포함한다.

또한, 세정조(101)에는 순수가 배수되면 웨이퍼 카세트에 순수를 강제적으로 분사시켜 2 차 세정시키거나, 질소가스를 분사시켜 세정된 웨이퍼 카세트를 건조시키는 분사헤드(104)가 세정조(101)의 상측에 서로 대향되게 설치된다.

이때, 분사헤드(104)에 공급되는 질소가스를 히터 등의 가열수단에 의해 소정 온도로 가열하여 공급시켜 건조가 용이하게 이루어지도록 한다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치에 의한 웨이퍼 카세트의 세정을 설명한다.

먼저, 로딩부(10)에서 웨이퍼 카세트(50)와 분리된 웨이퍼(51)의 세정과정은 종래의 웨이퍼 세정과정과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

웨이퍼 카세트(50)의 세정은 웨이퍼 세정과정이 진행되는 동안 동시에 이루어지는 것으로써, 로딩부(10)에서 웨이퍼가 분리된 웨이퍼 카세트(50)가 이송기(52)를 통해 언로딩부(40)에 이송되면, 이송기(105)가 작동되어 웨이퍼 카세트를 언로딩부(40)에서 카세트 세정부(100)로 이송시킨다.

이때, 카세트 세정부의 세정조(101)에는 순수가 오버플로우 방식으로 계속적으로 공급되는 상태이며, 초음파 발진기(102)에 의해 진동자(103)가 진동하여 세정조(101) 내의 순수가 진동되고 있는 상태이다.

따라서, 웨이퍼 카세트는 진동자(103)에 의해 진동되는 세정조(101)의 순수에 의해 1차 세정되어 이물질이 효율적으로 제거된다.

이와 같은 1 차 세정 완료 후, 순수를 세정조(101)외부로 배수시키고, 이송기(105)로 웨이퍼 카세트를 소정거리 상승시켜 순수에 담그어진 웨이퍼 카세트가 순수 외부에 노출되도록 한다.

웨이퍼 카세트가 소정거리 상승되면 분사헤드(104)에서 순수가 분사되어 2 차 세정을 진행시키고, 분사헤드(104)에서 가열된 상태의 질소가스가 분사되어 순수의 건조과정이 진행된다.

따라서, 웨이퍼 카세트는 1 및 2 차세정이 완료되고, 순수의 건조가 완료되어 이송기(105)에 의해 언로딩부(40)로 재이송된 상태에서 세정부(20) 및 건조부(30)를 거치면서 세정이 완료된 웨이퍼가 재장착된다.

상기에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치는 웨이퍼 카세트에세정 완료된 웨이퍼가 언로딩부에서 장착되기 전에 미리 세정됨으로써 웨이퍼 카세트에 의한 웨이퍼 재오염이 방지된다.

또한, 세정장치 내부에 웨이퍼 카세트 세정부가 형성됨으로써 웨이퍼 카세트의 이송과정에서 오염되는 것이 방지되며, 별도의 웨이퍼 카세트 세정장치가 필요없게 된다.

Claims (5)

1. 다수개의 웨이퍼가 장착된 웨이퍼 카세트가 반입되어 상기 웨이퍼는 세정부로 이송되며, 상기 웨이퍼 카세트는 언로딩부로 이송되는 로딩부와;

   상기 로딩부에서 이송된 상기 웨이퍼를 약액처리 및 수세처리하여 세정하는 세정부와;

   상기 세정부에서 세정된 상기 웨이퍼를 건조시키는 건조부와;

   상기 언로딩부에 이송된 상기 웨이퍼 카세트가 이송되어 세정되는 웨이퍼 카세트 세정부와;

   상기 세정된 웨이퍼 카세트가 재이송되어 상기 건조부에서 건조된 웨이퍼를 장착하여 외부에 반출시키는 언로딩부를 포함하여 이루어진 웨이퍼 세정장치.
2. 청구항 1 에 있어서,

   상기 웨이퍼 카세트 세정부는,

   순수가 오버플로우 방식으로 공급되는 세정조와;

   상기 세정조의 소정 위치에 장착되어 상기 세정조에 진동을 가하는 진동수단과;

   상기 세정조의 상측에 대향되게 장착되어 세정조에 이송된 상기 웨이퍼 카세트에 순수 및 질소가스를 분사하여 세정 및 건조시키는 분사헤드로 이루어진 것이 특징인 웨이퍼 세정장치.
3. 청구항 2 에 있어서,

   상기 진동수단은 상기 세정조 바닥에 설치된 진동자와;

   상기 진동자에 진동을 가하는 초음파 발진기로 이루어진 것이 특징인 웨이퍼 세정장치.
4. 청구항 2 에 있어서,

   상기 분사헤드에 공급되는 상기 질소가스는 가열되어 공급되도록 한 것이 특징인 웨이퍼 세정장치.
5. 청구항 1 에 있어서,

   상기 언로딩부와 상기 웨이퍼 카세트 세정부 사이에 이송기가 장착되어 상기 웨이퍼 카세트를 상기 웨이퍼 카세트 세정부에 로딩 및 언로딩시키는 것이 특징인 웨이퍼 세정장치.