KR200238129Y1

KR200238129Y1 - 반도체웨이퍼세정장비의웨이퍼뒷면이물제거장치

Info

Publication number: KR200238129Y1
Application number: KR2019980026828U
Authority: KR
Inventors: 정찬석
Original assignee: 김영환; 현대반도체 주식회사
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2001-11-15
Also published as: KR20000013613U

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 웨이퍼의 상하면을 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.

Description

반도체 웨이퍼 세정장비의 웨이퍼 뒷면 이물제거장치{APPARATUS FOR REMOVING PARTICLE ON BACK SIDE OF WAFER IN SEMICONDUCTOR WAFER CLEANER}

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.

일반적으로 반도체 웨이퍼 제조공정 중 세정공정은 웨이퍼에 부착되어 있는 증착막을 적당한 두께로 식각한 후, 웨이퍼에 부착되어 있는 이물질 및 케미컬을 제거하는 공정이다.

이와 같은 웨이퍼의 세정공정을 실시하는 장치가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

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.

그리고 상기 웨이퍼척(2)의 저면에는 공정 진행시 소정의 속도로 웨이퍼(W)를 회전시키도록 회전모터(미도시)가 연결 설치되어 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

도 1은 종래 기술에 의한 반도체 웨이퍼 세정장비를 개략적으로 보인 종단면도.

도 2는 본 고안에 의한 웨이퍼 뒷면 이물제거장치가 구비된 반도체 웨이퍼 세정장비를 개략적으로 보인 종단면도.

도 3은 본 고안에 의한 웨이퍼 뒷면 이물제거장치를 보인 사시도.

도 4는 본 고안에 의한 웨이퍼 뒷면 이물제거장치를 이용하여 웨이퍼의 뒷면에 부착된 이물질을 제거하는 작업을 보인 단면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 ; 세정챔버 11 ; 웨이퍼척

12 ; 케미컬분사수단 13 ; 순수분사수단

21 ; 클램프 22 ; 지지축

23 ; 슬라이딩부재 24 ; 실린더

24a ; 실린더로드 31 ; 회전축

32 ; 회전모터 41 ; 지지대

42 ; 환형부

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 설치되며 상시 상하로 벌어져 있는 클램프와, 이 클램프가 일측 단부에 지지 결합되는 지지축과, 이 지지축의 외주면에 슬라이딩 가능하도록 결합되어 상기 클램프가 웨이퍼를 파지할 때 웨이퍼가 클램프에 고정되도록 클램프를 오무려 주는 슬라이딩부재와, 이 슬라이딩부재의 일측 단부에 실린더 로드로 결합되어 상기 슬라이딩부재를 이동시키는 실린더를 가지는 웨이퍼 파지수단과; 상기 웨이퍼 파지수단의 상기 지지축의 일측 단부에 결합되는 회전축과, 상기 실린더의 하측에 위치하며 상기 회전축에 회전력을 인가하는 회전모터를 가지는 회전수단과; 상기 웨이퍼 파지수단을 지지하는 지지대와, 이 지지대의 상단부에 상기 슬라이딩부재가 슬라이딩 가능하도록 결합되는 환형부를 가지는 지지수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장비의 웨이퍼 뒷면 이물제거장치가 제공된다.

이하, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장비를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

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.

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.

상기 웨이퍼 파지수단은 상시 상하로 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.

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.

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.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장비의 작용을 설명하면 다음과 같다.

이송수단에 의해 웨이퍼(W)가 이송되어 세정챔버(10)의 내부로 유입되면, 웨이퍼 파지수단이 웨이퍼(W)를 파지하여 고정한다.

이때 상기 파지수단의 클램프(21)는 상시 상하로 벌어져 있다가 지지축(22), 슬라이딩부재(23) 및 실린더(24)에 의하여 오무라지면서 웨이퍼(13)의 양측에서 상하면을 파지하게 되므로 웨이퍼를 보다 안정적이며, 대구경의 웨이퍼인 경우에도 웨이퍼가 휘거나 변형되는 일이 없이 안전하게 파지되는 것이다.

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)의배면에 부착되어 있는 이물들을 제거하게 된다.

그후, 상기 웨이퍼(W)의 배면에 뜨거운 질소 가스를 분사하여 웨이퍼(W)의 배면에 묻어 있는 물기를 제거시킨다.

이와 같이 웨이퍼(W)의 배면에 부착된 이물이 제거되면, 웨이퍼(W)의 상면이 상측 방향을 향하도록 웨이퍼 파지수단은 다시 150도 반회전된다.

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.

이때, 상기 웨이퍼(W)의 배면은 이물이 제거된 상태이므로 웨이퍼척(11)에 완전히 흡착 고정되어 고속 회전시에도 웨이퍼척(11)으로부터 이탈하지 않게 된다.

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. 또한 본 고안은 웨이퍼를 양측에서 파지하여 회전시키는 것이므로 그 자세가 항상 안정되어 웨이퍼의 세정작업이 원활하게 이루어지게 될 뿐만 아니라 웨이퍼의 양측에서 웨이퍼의 상하면을 파지하는 것이므로 대구경의 웨이퍼를 취급하는 과정에서도 웨이퍼가 휘거나 변형되는 일이 없게 되는 효과가 있다.

Claims

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 설치되며 상시 상하로 벌어져 있는 클램프와, 이 클램프가 일측 단부에 지지 결합되는 지지축과, 이 지지축의 외주면에 슬라이딩 가능하도록 결합되어 상기 클램프가 웨이퍼를 파지할 때 웨이퍼가 클램프에 고정되도록 클램프를 오무려 주는 슬라이딩부재와, 이 슬라이딩부재의 일측 단부에 실린더 로드로 결합되어 상기 슬라이딩부재를 이동시키는 실린더를 가지는 웨이퍼 파지수단과; 상기 웨이퍼 파지수단의 상기 지지축의 일측 단부에 결합되는 회전축과, 상기 실린더의 하측에 위치하며 상기 회전축에 회전력을 인가하는 회전모터를 가지는 회전수단과; 상기 웨이퍼 파지수단을 지지하는 지지대와, 이 지지대의 상단부에 상기 슬라이딩부재가 슬라이딩 가능하도록 결합되는 환형부를 가지는 지지수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장비의 웨이퍼 뒷면 이물제거장치.