KR20040070583A - Ｃｍｐ 장비의 브러쉬 클리너 - Google Patents

Ｃｍｐ 장비의 브러쉬 클리너 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CMP 장비의 브러쉬 클리너에 관한 것으로, 상측이 개방된 본체(20) 내측에 CMP 공정을 마친 웨이퍼(W)가 웨이퍼 이송아암(미도시)에 의해 로딩/언로딩되는 로울러(40)와, 웨이퍼(W)를 향해 케미컬을 분사하는 케미컬분사노즐(50)과, 웨이퍼(W)의 상.하측에 각각 위치하는 상부 및 하부브러쉬(60,70)가 각각 설치되는 브러쉬 클리너(10)에 있어서, 본체(20)는 측벽이 내부에 일정 공간(21)을 형성하는 이중벽(22,23)으로 이루어지고, 이중벽(22,23)을 이루는 내측벽(22)과 외측벽(23)에 흡입구(24)와 배기구(25)가 각각 형성되며, 케미컬분사노즐(50)로부터 분사되는 케미컬로 인해 발생되는 흄을 흡입구(24)로 흡입하여 배기라인(31)으로 배출시키도록 배기구(25)에 배기팬(30)이 설치되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 웨이퍼의 클리닝을 위하여 분사되는 케미컬로 인해 발생된 흄을 본체의 외측으로 신속하게 배기시켜 흄으로 인해 파티클이 발생하는 것을 억제함으로써 웨이퍼가 클리닝시 그 표면에 스크래치가 발생하는 것을 방지하며, 흄을 배기시 작업자에게로 발산되지 않도록 함으로써 인체에 해로운 흄으로부터 작업자를 보호하는 효과를 가지고 있다.

Description

ＣＭＰ 장비의 브러쉬 클리너{BRUSH CLEANER OF A CHEMICAL-MECHANICAL POLISHER}
본 발명은 CMP 장비의 브러쉬 클리너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케미컬로 인해 발생된 흄을 본체의 외측으로 신속하게 배기시켜 흄으로 인해 파티클이 발생하는 것을 억제하며, 흄이 작업자에게로 발산되지 않도록 하는 CMP 장비의 브러쉬 클리너에 관한 것이다.
최근에는, 웨이퍼가 대구경화됨에 따라 웨이퍼의 넓어진 면을 평탄화하기 위해서 화학적인 제거가공과 기계적인 제거가공을 하나의 가공방법으로 혼합한 화학적 기계적 연마(Chemical-Mechanical Polishing; 이하 "CMP"라 함) 공정이 널리 이용되고 있다.
CMP 공정이란 단차를 가진 웨이퍼 표면을 폴리싱 패드 위에 밀착시킨 후 연마제와 화학물질이 포함된 슬러리(slurry)를 웨이퍼와 폴리싱 패드 사이에 주입시켜 웨이퍼의 표면을 평탄화시키는 방식이다.
CMP 공정을 실시하는 장비에는 폴리싱을 마친 웨이퍼의 표면에 부착된 파티클, 슬러리, 레지드 등을 제거하기 위한 클리닝시스템이 구비된다.
클리닝 시스템은 웨이퍼 표면을 브러쉬로 세척하는 제 1 및 제 2 브러쉬 클리너(brush cleaner)와, 웨이퍼를 회전시키면서 그 표면에 잔존하는 케미컬을 제거하기 위해 초순수를 분사하여 린스후 건조시키는 스핀 린스 드라이어로 이루어진다.
종래의 CMP 장비의 클리닝 시스템에서 브러쉬 클리너를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 CMP 장비의 브러쉬 클리너를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 CMP 장비의 브러쉬 클리너(1)는 상측이 개방된 본체(2)와, 본체(2) 내측에 각각 설치되는 복수의 로울러(3), 케미컬분사노즐(4), 그리고 상부 및 하부브러쉬(5,6)를 포함한다.
본체(2)는 웨이퍼 이송아암(미도시)에 의해 복수의 로울러(3)로 웨이퍼(W)를 로딩/언로딩하도록 상측이 개방되도록 형성된다.
로울러(3)는 복수개로 이루어져 본체(2)의 바닥면에 원형을 이루며 배열되도록 설치되어 웨이퍼 이송아암(미도시)에 의해 본체(2) 내측으로 로딩/언로딩되는 웨이퍼(W)의 가장자리를 지지한다.
케미컬분사노즐(4)은 본체(2)의 바닥면에 일정 높이로 설치되며, 클리닝시 로울러(3)에 의해 지지된 웨이퍼(W)를 향해 케미컬을 분사한다.
상부브러쉬(5)는 하측에 브러쉬(5a)가 구비되며, 클리닝시 로울러(3)에 지지된 웨이퍼(W)의 외측으로부터 상측으로 이동하여 웨이퍼(W) 상측면에 브러쉬(5a)를 밀착시켜 회전함으로써 웨이퍼(W) 상측면을 클리닝한다.
하부브러쉬(6)는 상측에 브러쉬(6a)가 구비되어 로울러(3)에 지지되는 웨이퍼(W)의 하측에 회전가능하게 설치되며, 클리닝시 상측으로 상승하여 웨이퍼(W)의 하측면에 브러쉬(6a)를 밀착시켜 회전함으로써 웨이퍼(W) 하측면을 클리닝한다.
이와 같은, 종래의 CMP 장비의 브러쉬 클리너는 케미컬분사노즐(4)이 웨이퍼(W) 표면으로 케미컬을 분사하기 때문에 본체(2) 내측에 존재하는 흄(fume)으로 인해 파티클이 발생하여 웨이퍼(W) 표면에 스크래치를 발생시켜 웨이퍼의 수율을 현저하게 저하시키며, 본체(2)에 머물던 흄이 개방된 상측을 통해 외측으로 발산되어 작업자에게 해로운 영향을 미치는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 웨이퍼의 클리닝을 위하여 분사되는 케미컬로 인해 발생된 흄을 본체의 외측으로 신속하게 배기시켜 흄으로 인해 파티클이 발생하는 것을 억제함으로써 웨이퍼가 클리닝시 그 표면에 스크래치가 발생하는 것을 방지하며, 흄을 배기시 작업자에게로 발산되지 않도록 함으로써 인체에 해로운 흄으로부터 작업자를 보호하는 CMP 장비의 브러쉬 클리너를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 상측이 개방된 본체 내측에 CMP 공정을 마친 웨이퍼가 웨이퍼 이송아암에 의해 로딩/언로딩되는 로울러와, 웨이퍼를 향해 케미컬을 분사하는 케미컬분사노즐과, 웨이퍼의 상.하측에 각각 위치하는 상부 및 하부브러쉬가 각각 설치되는 브러쉬 클리너에 있어서, 본체는 측벽이 내부에 일정 공간을 형성하는 이중벽으로 이루어지고, 이중벽을 이루는 내측벽과 외측벽에 흡입구와 배기구가 각각 형성되며, 케미컬분사노즐로부터 분사되는 케미컬로 인해 발생되는 흄을 흡입구로 흡입하여 배기라인으로 배출시키도록 배기구에 배기팬이 설치되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 CMP 장비의 브러쉬 클리너를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 CMP 장비의 브러쉬 클리너를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 CMP 장비의 브러쉬 클리너의 본체 상부를 도시한 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
20 ; 본체 21 ; 공간
22 ; 내측벽 23 ; 외측벽
24 ; 흡입구 25 ; 배기구
26 ; 도어 30 ; 배기팬
31 ; 배기라인 40 ; 로울러
50 ; 케미컬분사노즐 60 ; 상부브러쉬
70 ; 하부브러쉬 80 ; 초순수분사어레이
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 CMP 장비의 브러쉬 클리너를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 CMP 장비의 브러쉬 클리너의 본체 상부를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 CMP 장비의 브러쉬 클리너(10)는 상측이 개방되고, 측벽이 내부에 일정 공간(21)을 형성하는 이중벽(22,23)으로 이루어지며, 이중벽을 이루는 내측벽(22)과 외측벽(23)에 흡입구(24)와 배기구(25)가 각각 형성되는 본체(20)와, 본체(20)의 배기구(25)에 설치되는 배기팬(30)과, 본체(20) 내측에 각각 설치되는 복수의 로울러(40), 케미컬분사노즐(50), 그리고 상부 및 하부브러쉬(60,70)를 포함한다.
본체(20)는 미도시된 웨이퍼 이송아암에 의해 복수의 로울러(40)에 웨이퍼(W)를 로딩/언로딩하도록 상측이 개방되어 있고, 케미컬분사노즐(50)로부터 분사되는 케미컬로 인해 발생되는 흄(fume)이 흡입되도록 내측벽(22)에 흡입구(24)가 형성되며, 흡입구(24)를 통해 흡입된 흄이 공간(21)을 따라 이동하여 외부로 배출되도록 외측벽(23)에 배기구(25)가 형성된다.
흡입구(24)는 내측벽(22)에 복수개가 형성됨이 바람직하다. 따라서, 본체(20)의 내측의 흄을 배기팬(30)에 의해 신속하게 흡입토록 한다.
흡입구(24)에는 개폐정도를 조절할 수 있는 도어(26)가 설치됨이 바람직하다.
도어(26)가 흡입구(24)의 개폐정도를 조절할 수 있도록 도어(26)는 상단 양측에 각각 힌지축(26a)을 형성하여 흡입구(24)내의 상측에 힌지결합되되,흡입구(24)로부터 열려져 있는 상태를 유지하도록 힌지축(26a)이 흡입구(24)내의 상측에 억지끼워진다.
배기팬(30)은 케미컬분사노즐(50)로부터 분사되는 케미컬로 인해 발생되는 흄을 흡입구(24)를 통해 흡입하여 이중벽(22,23)의 내측에 형성된 공간(21)을 따라 배기구(25)로 배출되도록 이송력을 제공하며, 배기구(25)를 통해 배출되는 흄이 외부로 배기되도록 배기라인(31)이 연결된다.
로울러(40)는 복수개로 이루어져 본체(20)의 바닥면에 원형을 이루며 배열되도록 설치되어 웨이퍼 이송아암(미도시)에 의해 본체(2) 내측으로 로딩/언로딩되는 웨이퍼(W)의 가장자리를 지지한다.
케미컬분사노즐(50)은 본체(20)의 바닥면으로부터 일정 높이로 설치되며, 클리닝시 로울러(40)에 의해 지지되는 웨이퍼(W)를 향해 케미컬을 분사한다.
상부브러쉬(60)는 하측에 브러쉬(61)가 구비되며, 클리닝시 로울러(40)에 지지된 웨이퍼(W)의 외측으로부터 상측으로 이동하여 웨이퍼(W) 상측면에 브러쉬(61)를 밀착시켜 회전함으로써 웨이퍼(W)의 상측면을 클리닝한다.
하부브러쉬(70)는 상측에 브러쉬(71)가 구비되어 로울러(40)에 지지되는 웨이퍼(W)의 하측에 회전가능하게 설치되며, 클리닝시 상측으로 상승하여 웨이퍼(W)의 하측면에 브러쉬(71)를 밀착시켜 회전함으로써 웨이퍼(W)의 하측면을 클리닝한다.
한편, 본 발명에 따른 CMP 장비의 브러쉬 클리너는 본체(20) 내측의 흄을 흡입구(24)로 신속하게 배출시키기 위하여 본체(20)의 내측벽(22)에 가스분사노즐어레이(80)가 설치될 수 있다.
가스분사노즐어레이(80)는 일정한 길이를 가진 튜브로서 일측에 길이방향을 따라 복수의 가스분사노즐(81)이 형성되며, 외부의 가스공급부(미도시)로부터 공급받은 가스를 가스분사노즐(81)을 통하여 흡입구(24)를 향하여 분사한다.
가스분사노즐어레이(80)가 분사하는 가스는 반도체 소자를 제조하기 위한 공정에 퍼지가스로 사용되는 질소(N2) 가스임이 바람직하다.
이와 같은 구조로 이루어진 CMP 장비의 브러쉬 클리너의 동작은 다음과 같이 이루어진다.
로울러(30)에 지지된 웨이퍼(W)를 클리닝시 케미컬분사노즐(50)로부터 분사되는 케미컬로 인해 본체(20) 내측에 흄이 발생되며, 이 흄은 배기팬(30)의 구동에 의해 흡입구(24)를 통해 흡입되어 이중벽(22,23) 내측의 공간(21)을 따라 배기구(25)를 통해 배기라인(31)으로 배기된다.
따라서, 본체(20)내에 발생된 흄이 상측으로 배출됨을 억제하여 외부로 신속하게 배출함으로써 본체(20)내에 케미컬에 의한 파티클이 발생하는 것을 억제함과 아울러 작업자에게 안전한 작업환경을 제공한다.
한편, 케미컬분사노즐(50)로부터 분사되는 케미컬이 배기팬(30)의 송풍력에 의해 영향을 받지 않고 웨이퍼(W)에 제대로 도달될 수 있도록 함과 동시에 웨이퍼(W)로부터 상부 및 하부브러쉬(60,70)에 의해 이탈된 파티클이 재차 웨이퍼(W)에 부착되지 않도록 하기 위하여 흡입구(24)를 통과하는 공기의 양을 흡입구(24)에 설치된 도어(26)의 개폐정도에 의해 조절할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 웨이퍼의 클리닝을 위하여 분사되는 케미컬로 인해 발생된 흄을 본체의 외측으로 신속하게 배기시켜 흄으로 인해 파티클이 발생하는 것을 억제함으로써 웨이퍼가 클리닝시 그 표면에 스크래치가 발생하는 것을 방지하며, 흄을 배기시 작업자에게로 발산되지 않도록 함으로써 인체에 해로운 흄으로부터 작업자를 보호한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 CMP 장비의 브러쉬 클리너는 웨이퍼의 클리닝을 위하여 분사되는 케미컬로 인해 발생된 흄을 본체의 외측으로 신속하게 배기시켜 흄으로 인해 파티클이 발생하는 것을 억제함으로써 웨이퍼가 클리닝시 그 표면에 스크래치가 발생하는 것을 방지하며, 흄을 배기시 작업자에게로 발산되지 않도록 함으로써 인체에 해로운 흄으로부터 작업자를 보호하는 효과를 가지고 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 CMP 장비의 브러쉬 클리너를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (5)

  1. 상측이 개방된 본체 내측에 CMP 공정을 마친 웨이퍼가 웨이퍼 이송아암에 의해 로딩/언로딩되는 로울러와, 상기 웨이퍼를 향해 케미컬을 분사하는 케미컬분사노즐과, 상기 웨이퍼의 상.하측에 각각 위치하는 상부 및 하부브러쉬가 각각 설치되는 브러쉬 클리너에 있어서,
    상기 본체는 측벽이 내부에 일정 공간을 형성하는 이중벽으로 이루어지고, 상기 이중벽을 이루는 내측벽과 외측벽에 흡입구와 배기구가 각각 형성되며, 상기 케미컬분사노즐로부터 분사되는 케미컬로 인해 발생되는 흄을 상기 흡입구로 흡입하여 배기라인으로 배출시키도록 상기 배기구에 배기팬이 설치되는 것을 특징으로 하는 CMP 장비의 브러쉬 클리너.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 흡입구는 상기 내측벽에 복수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 CMP 장비의 브러쉬 클리너.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 흡입구에 개폐정도를 조절할 수 있는 도어가 설치되는 것을 특징으로 하는 CMP 장비의 브러쉬 클리너.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 내측벽에 상기 본체 내측의 흄을 상기 흡입구로 송풍시키도록 가스를 분사하는 가스분사노즐어레이가 설치되는 것을 특징으로 하는CMP 장비의 브러쉬 클리너.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 가스분사노즐어레이로부터 분사되는 가스는 질소(N2) 가스인 것을 특징으로 하는 CMP 장비의 브러쉬 클리너.
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