KR200249378Y1 - 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치에 관한 것으로, 특히 노광 장비에서 웨이퍼 스테이지의 반도체 웨이퍼 척에 부착된 이물질을 제거하는 장치에 있어서, 일정 길이를 가지는 프레임과, 중심축이 상기 프레임의 일측에 회전 가능하게 설치되어 회전에 따른 상기 웨이퍼 척과의 상대 운동으로 상기 이물질을 제거하는 척 평탄화 부재와, 상기 프레임의 타측에 회전 조작 가능하게 설치된 구동 레버와, 상기 구동 레버의 회전 조작에 의하여 발생된 회전력을 상기 중심축으로 전달하여 상기 척 평탄화 부재를 회전시키는 회전력 전달 수단을 포함한다.

이러한 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치를 이용하여 노광 공정 전에 반도체 웨이퍼 척에 잔존하는 이물질을 제거함으로써, 작업자의 부주의로 인한 고가의 장비인 반도체 웨이퍼 척의 고장을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치{APPARATUS FOR CLEANING SEMICONDUCTOR WAFER CHUCK}

본 고안은 반도체 장비에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼 척 상의 이물질에 의한 반도체 노광 장비에서의 디포커스를 방지하도록 하는데 적합한 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치에 관한 것이다.

반도체 노광 장비의 주요 성능에는 해상도, 노광 영역 및 정렬 정밀도 등이 있으므로 특히 여러 번의 패턴 형성 과정이 필요한 반도체 공정에 있어서는 앞선 공정에서 만들어진 층과 이에 연속되어 만들어진 층에 형성되어 있는 반도체 회로 패턴이 정확하게 중첩되어 형성되는 것이 중요하다.

일반적인 이러한 반도체 노광 장비(스템퍼 또는 스캐너)에는 웨이퍼를 흡착 고정시키기 위한 웨이퍼 척이 구비되는 웨이퍼 스테이지를 포함하고 있다.

반도체 웨이퍼 척은 웨이퍼 스테이지로 이동된 웨이퍼를 진공 흡착된 상태로 만들어 스테퍼(Stepper) 또는 스캐너(Scanner)와 같은 반도체 노광 장비를 이용하여 노광 공정을 실시한다.

노광 공정을 실시하기 전에 반도체 웨이퍼 척에 의해서 고정된 웨이퍼에 디포커스(Defocus)가 발생할 때, 웨이퍼의 평탄화 여부를 체크하여 반도체 웨이퍼 척 상에 이물질이 있는지의 여부를 확인한다.

반도체 웨이퍼 척 상에 이물질이 확인되면, 사용자는 노광 장비와 트랙(포토레지스트코팅 및 형성 장비) 사이의 공간에 들어가 와이퍼(Wiper), 연마제(Oil Stone) 또는 세정액(IPA)을 사용하여 반도체 웨이퍼 척을 클리닝시킨다.

그러나, 사용자는 노광 장비와 트랙 사이의 협소한 공간으로 인하여 클리닝 작업에 어려움이 많아 제대로 반도체 웨이퍼 척을 클리닝시키지 못하고, 반도체 웨이퍼 척을 클리닝시키기 위한 세정액은 금속으로 이루어진 반도체 장비의 부식을 촉진시키는 문제점이 있다.

연마제에 의해서 평탄화 된 반도체 웨이퍼 척은 연마재 사용 시에 사용자에 의해서 반도체 웨이퍼 척에 가해지는 힘의 불균형으로 인하여 연마의 정도 차가 발생되어 다른 디포커스가 발생되는 문제점이 있다.

사용자의 수작업으로 인한 반도체 웨이퍼 척 또는 다른 노광 장비 상에는 사용자의 지문과 같은 파티클에 오염 가능성이 있고, 협소한 공간에서의 수작업의 어려움으로 인하여 반도체 웨이퍼 척을 클리닝하는데 많은 시간이 소요됨으로 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

반도체 노광 장비 내에 사용자의 신체가 들어가므로 노광 장비의 오동작 또는 사용자의 작업 미숙으로 인하여 노광 장비의 다른 부분의 고장을 유발할 수 있고, 협소한 장소에서의 작업 시에 사용자의 부상을 유발할 수 있는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 웨이퍼 척에 존재하는 이물질을 원판 형상의 척 평탄화 부재와 외부에서 공급되는 에어를 이용하여 제거하는 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 노광 장비에서 웨이퍼 스테이지의 반도체 웨이퍼 척에 부착된 이물질을 제거하는 장치에 있어서, 일정 길이를 가지는 프레임과, 중심축이 상기 프레임의 일측에 회전 가능하게 설치되어 회전에 따른 상기 웨이퍼 척과의 상대 운동으로 상기 이물질을 제거하는 척 평탄화 부재와, 상기 프레임의 타측에 회전 조작 가능하게 설치된 구동 레버와, 상기 구동 레버의 회전 조작에 의하여 발생된 회전력을 상기 중심축으로 전달하여 상기 척 평탄화 부재를 회전시키는 회전력 전달 수단을 포함한다.

도 1은 본 고안에 따른 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치를 나타내는 사시 도이고,

도 2는 본 고안에 따른 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치를 나타내는 정면도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

50 : 밧데리 공급부 100 : 램프

200 : 에어 공급 호스 210 : 에어 공급관

220 : 에어 공급 수단 300 : 척 평탄화 부재

310 : 회전력 전달 수단 311 : 제 2 폴리

312 : 제 1 폴리 313 : 밸트

314 : 수평 부재 315 : 수직 부재

316 : 구동 레버 400 : 스위치 패널

410 : 램프 전원 스위치 420 : 에어 개폐 스위치

500 : 프레임

본 고안의 실시 예는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 기술 분야의 숙련자라면 이 실시 예를 통해 본 고안의 목적, 특징 및 이점들을 잘 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 반도체 웨이퍼 척의 클리닝 장치를 나타내는 사시 도이고, 도 2는 본 고안에 따른 반도체 웨이퍼 척의 클리닝 장치를 나타내는 정면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치는 일정한 길이를 가지는 프레임(500)과, 노광 공정 진행 전에 프레임(500)의 일측에 설치되어 반도체 웨이퍼 척 상에 이물질 유무 및 위치를 육안으로 확인하기 위한 램프(100)와, 프레임(500)의 일측에서 타측까지 연장 설치되며, 분출되는 에어를 사용하여 반도체 웨이퍼 척에 잔존하는 이물질을 제거할 수 있는 에어 공급관(210)과, 반도체 장치 내에 있는 에어 공급원으로부터 에어 공급관(210)으로 에어를 공급하는 에어 공급 호스(200)와, 에어 공급관(210) 상에 설치되어 에어의 흐름을 통제하는 에어 개폐 밸브(도시하지 않음)와, 에어 개페 밸브를 구동시켜 에어 흐름을 개폐하는 에어 개폐 스위치(420)와, 에어 개폐 스위치(420)의 개페 유무에 따라 에어 공급 호스(200)로부터 공급되는 에어를 웨이퍼 척에 공급하여 이물질을 제거하는 에어 공급 수단(220)을 포함한다.

또한, 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치는, 램프(100)에서 확인된 이물질이 점착성이 있는 이물질일 때, 프레임(500)의 일측 하단에 회전 가능하게 설치되며 반도체 웨이퍼 척에 밀착됨과 아울러 회전함으로써 반도체 웨이퍼 척에 부착된 이물질을 제거하여 평탄화 시키는 원판 형상의 척 평탄화 부재(300)와, 프레임(500)의 타측에 회전 조작 가능하게 설치된 구동 레버(316)와, 구동 레버(316)의 회전 조작에 의하여 발생된 회전력을 척 평탄화 부재(300)의 중심축으로 전달하여 척 평탄화 부재(300)를 회전시키는 회전력 전달 수단(310)과, 에어 공급 호스(200)에서 공급되는 에어의 배출 및 차단과 램프(100)의 온 또는 오프를 제어하는 스위치 패널(400) 및 램프(100)와, 스위치 패널(400)에 전원을 공급하는 밧데리 장착부(50)로 구성된다.

회전력 전달 수단(310)은 프레임(500)의 일측에 회전 가능하게 설치되어 회전축이 척 평탄화 부재(300)의 중심축에 결합된 제 1 폴리(312)와, 프레임(50)의 타측에 회전 가능하게 설치되어 구동 레버(316)에 결합된 제 2 폴리(311) 및 제 2 폴리의 회전력을 상기 제 1 폴리로 전달하여 상호 연동되게 하는 동력 전달 부재(313)로 구성된다.

구동 레버(316)는 제 1 폴리(311)와 수평으로 연결된 수평 부재(314)와, 수평 부재(314)와 수직으로 연결되어 손잡이 역할을 하는 수직 부재(315)로 이루어져 있다.

스위치 패널(400)은 램프(100)를 온 또는 오프시키는 램프 전원 스위치(410)와, 프레임(500) 상에 설치되어 에어 공급관(210)상에 설치된 에어 밸브를 개폐하는 에어 개폐 스위치(420)를 포함한다.

프레임(500)의 일단에 설치되어 밧데리 장착부(50)로부터 전원을 공급받아 온/오프 되어지는 램프(100)와, 램프(100)에 공급되는 전원을 개폐하는 램프 전원 스위치(410)를 조명 수단이라고 한다.

여기서, 밧데리 공급부(50) 대신에 외부의 전원 장치와 연결 가능한 전원 플러그를 설치하여 조명 수단 및 스위치 패널(400)에 전원을 공급할 수 도 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치의 동작 과정은 아래와 같다.

사용자는 반도체 노광 공정 전에 스위치 패널(400)의 램프 스위치(410)를 온 시켜 조명 수단(100)을 통해 반도체 웨이퍼 척에 이물질 여부를 판단한다.

판단 결과, 반도체 웨이퍼 척에 존재하는 이물질이 비 점착성일 때, 에어 공급 호스(200)는 반도체 장비에 설치된 에어 공급부에 연결되고, 에어 공급 호스(200)에 공급된 에어는 에어 스위치(420)를 구동에 의해서 에어 공급관(210)을 통해 에어 공급 수단(220)에 공급된다.

에어를 공급받은 에어 공급 수단(220)은 반도체 웨이퍼 척에 에어 공급하여비 점착성 이물질(예를 들면, 먼지)을 밖으로 배출시킨다.

판단 결과, 반도체 웨이퍼 척에 존재하는 이물질이 점착성일 때, 사용자는 척 평탄화 부재(300)를 반도체 웨이퍼 척에 부착시킨다.

구동 레버(314)에 구동에 의해서 제 2 폴리(311)가 회전됨과 아울러 제 1 폴리(312)가 회전됨으로써, 제 1 폴리(312)와 연결된 반도체 웨이퍼 척에 부착된 척 평탄화 부재(300)가 회전되어 반도체 웨이퍼 척에 부착된 이물질에 의해서 경사진 표면을 평탄화시킨다.

이상 설명한 바와 같이, 일정 길이를 가지는 프레임과, 프레임의 일측 하단에 회전 가능하게 설치되며 웨이퍼 척에 밀착됨과 아울러 회전함으로써 웨이퍼 척에 부착된 이물질을 제거하는 원판 형상의 척 평탄화 부재와, 척 평탄화 부재를 회전시켜 반도체 웨이퍼 척에 존재하는 이물질을 제거하게 하는 회전력 전달 수단을 이용하여 반도체 웨이퍼 척에 잔존하는 이물질을 제거함으로써, 작업자의 부주의로 인한 고가의 장비인 반도체 웨이퍼 척의 고장을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이러한 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치를 이용함으로써, 사용자의 부주의로 인한 반도체 웨이퍼 척 및 다른 반도체 장비의 오염으로 인한 공정 진행 시에 디포커스가 일어나는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 노광 장비에서 웨이퍼 스테이지의 반도체 웨이퍼 척에 부착된 이물질을 제거하는 장치에 있어서,

   일정 길이를 가지는 프레임과,

   중심축이 상기 프레임의 일측에 회전 가능하게 설치되어 회전에 따른 상기 웨이퍼 척과의 상대 운동으로 상기 이물질을 제거하는 척 평탄화 부재와,

   상기 프레임의 타측에 회전 조작 가능하게 설치된 구동 레버와,

   상기 구동 레버의 회전 조작에 의하여 발생된 회전력을 상기 중심축으로 전달하여 상기 척 평탄화 부재를 회전시키는 회전력 전달 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전력 전달 수단은,

   상기 프레임의 일측에 회전 가능하게 설치되어 회전축이 상기 중심축에 결합된 제 1 폴리;

   상기 프레임의 타측에 회전 가능하게 설치되어 상기 구동 레버에 결합된 제 2 폴리; 및

   상기 제 2 폴리의 회전력을 상기 제 1 폴리로 전달하여 상호 연동되게 하는 동력 전달 부재 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치는,

   상기 프레임의 일측에서 타측까지 연장 설치되며, 분출되는 에어를 사용하여 상기 이물질을 제거할 수 있는 에어 공급관;

   에어 공급원으로부터 상기 에어 공급관으로 에어를 공급하는 에어 공급 호스;

   상기 에어 공급관 상에 설치되어 상기 에어의 흐름을 통제하는 에어 개폐 밸브; 및

   상기 에어 개페 밸브를 구동시켜 상기 에어 흐름을 개폐하는 에어 개폐 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 척 클리닝 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치는,

   상기 프레임의 일측에 설치되며, 상기 반도체 웨이퍼 척에 조명을 제공하여 상기 웨이퍼 척 상에 이물질 유무를 판단할 수 있는 조명 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 조명 수단은,

   상기 프레임의 일단에 설치되며, 외부의 전원 공급부로부터 전원을 공급받아 온/오프 되어지는 램프; 및

   상기 램프에 공급되는 전원을 개폐하는 램프 전원 스위치로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치.
6. 제 3 내지 5 항 중에 어느 하나에 있어서,

   상기 반도체 웨이퍼 클리닝 장치는,

   상기 조명 수단 및 상기 에어 밸브의 구동 전원을 공급하는 밧데리 장착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치.
7. 제 3 내지 5 항 중에 어느 하나에 있어서,

   상기 반도체 웨이퍼 클리닝 장치는,

   상기 조명 수단 및 상기 에어 밸브의 구동 전원을 공급할 수 있도록 외부의 전원 공급 장치와 연결 가능한 전원 플러그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 척 클리닝 장치.