KR20030047518A - 웨이퍼 중량 감지 수단을 갖는 반도체 세정 장비 및 이를관리하는 방법 - Google Patents

웨이퍼 중량 감지 수단을 갖는 반도체 세정 장비 및 이를관리하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세정을 위한 웨이퍼들의 중량을 측정할 수 있는 수단을 구비한 반도체 세정 장비 및 이에 따른 반도체 세정 방법에 관한 것이다. 본 발명의 반도체 세정 장비는 싱크대, 상기 싱크대 내에 위치하고 세정을 위한 용액이 담겨지는 공정조, 상기 공정조 내에서 복수 개의 웨이퍼들을 수용하는 웨이퍼 가이드, 상기 웨이퍼 가이드에 실린 상기 웨이퍼들의 중량을 측정하기 위한 측정 수단 및 상기 측정 수단으로 부터의 데이타를 처리하여 상기 웨이퍼들의 중량이 변동될 경우 세정 공정을 중단하고 경보 장치를 작동시키는 컨트롤러로 구성된다. 상기한 반도체 세정 장비가 웨이퍼 중량 측정 수단을 구비함으로써, 세정 공정 중에 웨이퍼의 파손 여부를 감지하여 공정 불량을 방지할 수 있다.

Description

웨이퍼 중량 감지 수단을 갖는 반도체 세정 장비 및 이를 관리하는 방법{SEMICONDUCTOR CLEANING APPARATUS HAVING A MEANS FOR DETECTING WEIGHT OF WAFERS AND MANAGING METHOD THEREOF}
본 발명은 반도체 세정 장비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 공정조의 웨이퍼 가이드에 실린 웨이퍼들의 중량을 측정할 수 있는 측정 수단을 갖는 반도체 세정 장비에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼의 세정은 여러 단계를 거쳐 이루어진다. 상기 웨이퍼 세정을 위한 반도체 세정 장비는 복수 개의 웨이퍼를 일괄적으로 처리하도록 되어 있는데, 이를 위해서 상기 반도체 세정 장비는 세정 공정이 이루어지는 공정조 내에 복수 개의 웨이퍼를 수용하는 웨이퍼 가이드를 구비한다.
도 1은 종래의 반도체 세정 장비의 개략적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 반도체 세정 장비(100)는 싱크대(110), 공정조(120), 웨이퍼 가이드(130) 및 지지대(140)로 구성된다.
상기 공정조(120)는 상기 싱크대(110) 내에 위치하며, 공정을 위한 용액이 담겨진다. 상기 공정조(120) 내에는 복수 개의 웨이퍼들을 수용할 수 있도록 웨이퍼 가이드(130)가 설치되어 있으며, 상기 웨이퍼 가이드(130)는 상기 웨이퍼들이 놓여지는 웨이퍼 보유지지부(132)와 상기 웨이퍼 보유지지부(132)의 양단으로부터 상기 공정조(120)의 외부로 연장되어 형성되는 고정부부재(134)로 이루어져 있다. 또한, 상기 싱크대(110)의 측벽부에는 지지대(140)가 설치되어 있다.
상기 복수 개의 웨이퍼들이 실린 상기 웨이퍼 가이드(130)를 고정하기 위하여 상기 고정부부재(134)는 상기 지지대(140)에 체결 수단(150)에 의해 고정된다.
상기 체결 수단(150)은 상기 지지대(140) 상에 놓여진 상기 고정부부재(134)들의 상면에 놓여지는 고정판(154)과 상기 고정판(154)과 상기 고정부부재(134)를 관통하여 상기 지지대(140)에 체결되어 지는 고정용 볼트(152)로 구성되어 있다.
그러나 상기 웨이퍼는 충격이나 실리콘(Si) 구조에 의한 웨이퍼의 엣지 파손이 빈번히 발생하고 있다. 상기 웨이퍼의 파손이 세정이 이루어지는 동안 발생하면 상기 반도체 세정 장비의 상기 공정조 내에서 상기 웨이퍼의 파손 조각이 남게된다. 이러한 상태에서 다음 로트(lot) 단위의 웨이퍼들이 상기 반도체 세정 장비의 공정조 내의 웨이퍼 가이드에 놓여지고, 세정 공정이 이루어지면, 상기 웨이퍼 파손 조각에 의해 공정 진행 중에 있는 상기 웨이퍼들이 손상을 입는다. 이로 인해, 웨이퍼의 공정 수율을 떨어뜨리고, 정상적인 웨이퍼들이 파손되는 문제점이 발생하였다.
본 발명의 목적은 공정 진행 중에 웨이퍼의 파손 여부를 감지할 수 있는 반도체 세정 장비를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 반도체 세정 장비를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 반도체 세정 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3는 본 발명의 반도체 세정 장비를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4은 본 발명의 반도체 세정 장비에 의한 세정 공정을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100,300 : 세정 장비 110,310 : 싱크대
120,320 : 공정조 130,330 : 웨이퍼 가이드
132,332 : 웨이퍼 보유지지부 134,334 : 고정부 부재
140,340 : 지지대 150,360 : 체결 수단
152,362 : 고정용 볼트 154,364 : 고정판
200 : 반도체 세정 시스템 210 : 이송 장치
350 : 측정 수단 352 : 중량 센서
354 : 스프링 370 : 모니터
380 : 컨트롤러
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 웨이퍼에 대한 세정 공정이 이루어지는 장비는 싱크대와 상기 싱크대 내에 위치하는 그리고 공정을 위한 용액이 담겨지는 공정조 및 상기 공정조 내에 설치되는 그리고 복수개의 웨이퍼들을 수용하는 웨이퍼 가이드로 구성된다. 또한, 상기 웨이퍼 가이드에 실린 웨이퍼들의 중량을 측정하기 위한 측정 수단과 상기 측정 수단에 의해 측정된 데이타를 통하여 웨이퍼들의 중량 변동을 판별하는 그리고 상기 웨이퍼들의 중량에 변동이 발생할 경우 상기 세정 공정을 중단시키고, 경보 장치를 작동시키는 컨트롤러를 구비한다.
이와 같은 본 발명에서, 상기 반도체 세정 장비는 상기 싱크대의 양 측벽에 설치되는 지지대들을 더 포함하며, 상기 웨이퍼 가이드는 상기 웨이퍼들이 놓여지는 웨이퍼 보유지지부와 상기 웨이퍼 보유지지부의 양단으로부터 연장되는 그리고 상기 지지대들과 체결 수단에 의해 각기 고정이 이루어지는 고정부부재들로 이루어진다.
이와 같은 본 발명에서, 상기 측정 수단은 상기 지지대들과 상기 고정부부재들 사이에 적어도 하나 설치되어 지며, 상기 측정 수단은 상기 웨이퍼 보유지지부에 실린 웨이퍼들의 중량을 측정하기 위한 중량 센서와 상기 중량 센서가 설치되는 공간이 확보되도록 상기 고정부부재들을 지탱하여주는 적어도 하나의 스프링들로 이루어진다.
이와 같은 본 발명에서, 상기 체결 수단은 상기 고정부부재 상에 놓여지는 고정판과 상기 고정판과 상기 고정부부재를 관통하여 상기 지지대에 체결되어지는 고정용 볼트로 이루어진다.
이와 같은 본 발명에서, 상기 측정 수단으로부터의 데이타를 작업자가 육안으로 확인할 수 있는 모니터를 더 구비한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 반도체 세정 장비의 세정 방법은 웨이퍼 로딩조의 웨이퍼 가이드에 웨이퍼를 로딩하는 단계, 상기 웨이퍼 가이드에 실린 웨이퍼의 중량을 측정하는 단계, 상기 웨이퍼에 대한 세정 공정을 수행하는 단계, 상기 세정 공정 중, 상기 웨이퍼의 중량을 측정하는 단계, 컨트롤러에 의해 상기 세정 공정 전의 상기 웨이퍼 중량과 세정 공정 후의 상기 웨이퍼 중량을 비교하는 단계 및 상기 세정 공정 전의 상기 웨이퍼 중량과 세정 공정 후의 상기 웨이퍼 중량이 다를 경우, 상기 컨트롤러에 의해 장비가 정지되고, 경보음을 발생하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 4에 의거하여 상세히 설명한다. 또한, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.
도 2는 본 발명의 반도체 세정 시스템(200)을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 반도체 세정 장비를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 반도체 웨이퍼에 대한 세정 공정은 도 2에 도시된 바와 같이 여러 단계를 거쳐 이루어진다.
먼저, 복수 개의 웨이퍼들이 로딩조에 놓여지면 이송 장치(210)에 의해 세정 공정을 위한 공정부의 각 세정 장비로 이송되어 진다. 상기 공정부로부터 세정 공정이 완료된 웨이퍼들은 언로딩조로 보내져서 상기 반도체 세정 시스템으로부터 배출된다.
상기 공정부의 반도체 세정 장비(300)는 도 3에 도시된 바와 같이,싱크대(310), 공정조(320), 웨이퍼 가이드(330), 지지대(340), 측정 수단(350) 및 컨트롤러(380)로 구성된다.
상기 세정 공정을 위한 용액이 담겨지는 상기 공정조(320)는 상기 싱크대(310) 내에 위치하며, 상기 공정조(320) 내에는 복수 개의 웨이퍼들을 수용하기 위한 웨이퍼 가이드(330)가 설치된다. 상기 웨이퍼 가이드(330)는 상기 웨이퍼들이 놓여지는 웨이퍼 보유지지부(332)와 상기 웨이퍼 보유지지부(332)의 양단으로부터 연장되어 형성되는 고정부부재(334)들로 구성된다.
상기 싱크대(310)의 양 측벽부에는 지지대(340)가 설치되며, 상기 웨이퍼 가이드(330)의 상기 고정부부재(334)들은 각기 상기 지지대(340)와 체결 수단(360)에 의해 체결된다. 이렇게 함으로써, 상기 웨이퍼 가이드(330)는 공정을 위하여 안정적으로 고정이 된다. 상기 체결 수단(360)은 상기 고정부부재(334)들 상에 놓여지는 고정판(364)과 상기 고정판(364)과 상기 고정부부재(334)를 관통하여 상기 지지대(340)에 체결되는 고정용 볼트(362)로 이루어진다.
그리고, 상기 지지대(340)와 상기 고정부부재(334) 사이에는 상기 웨이퍼 가이드(330)의 웨이퍼 보유지지부(332)에 놓여진 웨이퍼들의 중량을 측정하기 위한 측정 수단(350)이 설치되며, 상기 측정 수단(350)은 적어도 하나로 이루어진다.
상기 측정 수단(350)은 상기 웨이퍼들의 중량을 측정하는 중량 센서(352)와 상기 중량 센서(352)가 설치되는 공간이 확보되도록 상기 고정부부재(334)를 지탱하여주는 적어도 하나의 스프링(354)으로 이루어진다. 따라서, 상기 웨이퍼 가이드(330)는 상기 지지대(340) 상에 놓여진 중량 센서(352)와 상기 중량센서(352)에 걸쳐져 있는 상기 고정부부재(334)를 지탱하기 위한 상기 스프링(354)들과 접하면서 상기 체결 수단(360)에 의해 상기 지지대(340)에 고정된다. 이러한 웨이퍼 가이드(330)에 웨이퍼들이 실리면 그 중량 만큼 스프링(354)이 압축되고, 그 스프링(354)이 압축되는 양 만큼 중량 센서(352)가 하중을 받게되므로 상기 웨이퍼들의 중량을 측정할 수 있다.
상기 중량 센서(352)로 부터 측정되는 웨이퍼들의 중량은 모니터(370)를 통하여 작업자가 육안으로 확인할 수 있다. 또한, 상기 중량 센서(352)와 연결되어 있는 상기 컨트롤러(380)에 의해 웨이퍼들의 중량 변화가 감지된다.
최초의 공정을 위한 웨이퍼들의 중량 감지는 로딩조(도 2에 도시됨)에 웨이퍼들이 로딩될 때 또는 상기 반도체 세정 장비의 상기 웨이퍼 가이드에 로딩될 때 상기 중량 센서(352)에 의해 측정되며, 상기 측정된 값은 상기 컨트롤러(380)에 입력이 된다. 그리고, 세정 공정이 진행 되면서 상기 중량 센서(352)에 의한 상기 웨이퍼들의 중량 측정은 계속 이루어진다. 상기 웨이퍼들은 중량 변화가 없을 시 다음 세정 단계로 넘어간다. 그러나, 상기 컨트롤러(380)가 상기 웨이퍼들의 중량 변화를 감지하였을 경우, 즉, 공정이 진행되면서 상기 웨이퍼들이 파손될 경우, 이때 상기 컨트롤러(380)는 세정 공정을 중단시키고, 경보 장치(미 도시됨)를 작동시켜 작업자가 조치를 취할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 반도체 세정 장비에 의한 세정 공정을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
상기 반도체 세정 장비를 통한 웨이퍼 세정 공정은 다음과 같다.
상기 세정 장비는 공정부(도 2에 도시됨)에서 여러 단계의 세정 공정을 수행할 수 있도록 복수 개로 이루어진다.
먼저, 로딩조(도 2에 도시됨)의 웨이퍼 가이드에 공정을 위한 웨이퍼들이 로딩된다. 상기 웨이퍼들은 이송 장치(도 2에 도시됨)에 의해 상기 세정 장비의 웨이퍼 가이드에 놓여진다(s100). 이때 공정이 진행되기 전의 웨이퍼들의 중량이 측정된다(s200). 상기 공정 진행 전의 웨이퍼들의 중량은 상기 로딩조의 웨이퍼 가이드에 웨이퍼들이 로딩되어 질때 측정하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 웨이퍼들의 중량 측정이 이루어짐과 동시에 웨이퍼에 대한 세정 공정이 진행된다(s300).
상기 웨이퍼들에 대한 중량 측정은 상기 세정 공정이 진행되는 동안 계속적으로 이루어진다(s400). 이때 컨트롤러(도 3에 도시됨)는 공정 진행 전에 측정된 상기 웨이퍼들의 중량과 공정 진행 중에 측정되는 웨이퍼들의 중량을 비교하는데(s500), 상기 웨이퍼들의 중량에 변화가 발생하면 상기 컨트롤러는 세정 공정을 일시적으로 중단시키고, 경보 장치를 작동시켜서 작업자가 조치를 취할 수 있도록 한다(s600). 그리고, 상기 웨이퍼들의 중량에 변화가 발생하지 않으면 세정 공정이 끝난 웨이퍼들은 다음 세정 단계로 보내진다(s700). 이와 같은 웨이퍼들의 중량 감지를 통한 웨이퍼들의 파손 여부 감지는 상기 웨이퍼들이 웨이퍼 언로딩조(도 2에 도시됨)를 통해 상기 세정 공정 시스템(도 2에 도시됨)으로부터 배출될 때까지 이루어진다.
본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 상기 본 발명의 장치 및 방법에 대한 다양한 변형 및 변화가 가능하다는 것은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 반도체 세정 장비가 웨이퍼 가이드에 실린 웨이퍼들의 중량을 측정할 수 있는 측정 수단을 구비함으로써, 공정 진행 중에 웨이퍼의 파손 여부를 손쉽게 판단할 수 있다. 이로 인해, 웨이퍼의 파손된 조각에 의한 정상적인 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.

Claims (8)

  1. 웨이퍼에 대한 세정 공정이 이루어지는 장비에 있어서:
    싱크대;
    상기 싱크대 내에 위치하는 그리고 공정을 위한 용액이 담겨지는 공정조;
    상기 공정조 내에 설치되는 그리고 복수개의 웨이퍼들을 수용하는 웨이퍼 가이드;
    상기 웨이퍼 가이드에 실린 웨이퍼들의 중량을 측정하기 위한 측정 수단; 및
    상기 측정 수단에 의해 측정된 데이타를 통하여 웨이퍼들의 중량 변동을 판별하는 그리고 상기 웨이퍼들의 중량에 변동이 발생할 경우 상기 세정 공정을 중단시키고, 경보 장치를 작동시키는 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 장비.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 싱크대의 양 측벽에 설치되는 지지대들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 장비.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 웨이퍼 가이드는
    상기 웨이퍼들이 놓여지는 웨이퍼 보유지지부;
    상기 웨이퍼 보유지지부의 양단으로부터 연장되는 그리고 상기 지지대들과 체결 수단에 의해 각기 고정이 이루어지는 고정부부재들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 장비.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 측정 수단은
    상기 지지대들과 상기 고정부부재들 사이에 적어도 하나 설치되어 지는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 장비.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 측정 수단은
    상기 웨이퍼 보유지지부에 실린 웨이퍼들의 중량을 측정하기 위한 중량 센서;
    상기 중량 센서가 설치되는 공간이 확보되도록 상기 고정부부재들을 지탱하여주는 적어도 하나의 스프링들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 장비.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 체결 수단은
    상기 고정부부재 상에 놓여지는 고정판;
    상기 고정판과 상기 고정부부재를 관통하여 상기 지지대에 체결되어지는 고정용 볼트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 장비.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 측정 수단으로부터의 데이타를 작업자가 육안으로 확인할 수 있는 모니터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 장비.
  8. 반도체 세정 장비의 세정 방법에 있어서:
    공정조의 웨이퍼 가이드에 웨이퍼를 로딩하는 단계;
    상기 웨이퍼 가이드에 실린 웨이퍼의 중량을 측정하는 단계;
    상기 웨이퍼에 대한 세정 공정을 수행하는 단계;
    상기 세정 공정 중, 상기 웨이퍼의 중량을 측정하는 단계;
    컨트롤러에 의해 상기 세정 공정 전의 상기 웨이퍼 중량과 세정 공정 동안 상기 웨이퍼 중량을 비교하는 단계; 및
    상기 세정 공정 전의 상기 웨이퍼 중량과 세정 공정 동안의 상기 웨이퍼 중량이 다를 경우, 상기 컨트롤러에 의해 장비가 정지되고, 경보음이 발생되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 방법.
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