KR20050058832A

KR20050058832A - 펜슬 스펀지 클리닝 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20050058832A
Application number: KR1020030090813A
Authority: KR
Inventors: 김덕중
Original assignee: 동부아남반도체 주식회사
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2005-06-17
Also published as: KR100790273B1

Abstract

본 발명의 펜슬 스펀지 클리닝 장치는, 반도체 제조용 웨이퍼를 클리닝 한 후 펜슬 스펀지에 흡수된 파티클을 효과적으로 제거하기 위한 것으로서, 웨이퍼 클리닝 장치의 클리닝 스테이지에 안장된 웨이퍼를 클리닝 한 후 이송되어 온 펜슬 스펀지를 클리닝하도록 D.I액을 담고 있는 셀프 클리너 컵, 이 셀프 클리너 컵 내부로 이송되는 펜슬 스펀지에 흡수된 파티클을 강제적으로 제거하도록 셀프 클리너 컵 내부에 설치되는 브러시, 및 이 브러시를 작동시키는 서보 모터로 구성되어 있다.

Description

펜슬 스펀지 클리닝 장치 및 그 방법 {PENCIL SPONGE CLEANING APPARATUS AND METHOD THEREOF}

본 발명은 펜슬 스펀지 클리닝 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 제조용 웨이퍼를 클리닝 한 후 펜슬 스펀지(Pencil Sponge)에 흡수된 파티클(Particle)을 효과적으로 제거하는 펜슬 스펀지 클리닝 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

반도체 제조 공정 중, 화학적 기계적 연마(CMP; Chemical Mechanical Polishing) 공정은 슬러리(slurry)라는 케미컬(chemical)을 사용하여 반도체 제조용 웨이퍼를 연마하기 때문에, 이 공정에서 발생된 파티클(particle)을 제거하기 위한 클리닝 공정을 필요로 한다.

이와 같은 웨이퍼 클리닝 공정은 도 1에 도시된 바와 같은 웨이퍼 클리닝 장치에서 진행된다. 이 웨이퍼 클리닝 장치는 클리닝 스테이지(1)에 웨이퍼(3)를 안장시키고 펜슬 스펀지(5)를 사용하여 웨이퍼(3) 표면에 부착되어 있는 파티클을 제거하게 된다.

특히, 슬러리는 그 특성상 빠른 속도로 응고되기 때문에 웨이퍼(3)를 연마한 직후에 D.I액(Deionized Water)이나 케미컬에 의하여 클리닝된다.

이와 같이 웨이퍼(3)를 클리닝한 펜슬 스펀지(5)는 도 2에 도시된 바와 같이, 아이들 상태에서 D.I(Deionized)액이 들어 있는 셀프 클리너 컵(7) 내부로 이송되어 회전 작동하면서 파티클을 제거하게 된다.

이 셀프 클리너 컵(7)의 일측에는 D.I액을 공급하는 D.I액 노즐(9)이 구비되어 있다.

이 펜슬 스펀지(5)는 PVA 재질의 브러시로 형성되어 있다. 이 PVA 재질의 펜슬 스펀지(5)는 친수성을 띠고 있기 때문에 다량의 파티클도 같이 흡수하고 있으므로 자체 파티클을 발생시키게 된다.

따라서, 상기 펜슬 스펀지(5)는 셀프 클리너 컵(7)에 담겨진 D.I액 내에서 자체 회전 작동만으로는 파티클을 제거하는 데는 한계를 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체 제조용 웨이퍼를 클리닝 한 후 펜슬 스펀지에 흡수된 파티클을 효과적으로 제거하는 펜슬 스펀지 클리닝 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 펜슬 스펀지 클리닝 장치는,

웨이퍼 클리닝 장치의 클리닝 스테이지에 안장된 웨이퍼를 클리닝 한 후 이송되어 온 펜슬 스펀지를 클리닝하도록 세정액을 담고 있는 셀프 클리너 컵, 및

상기 셀프 클리너 컵 내부로 이송되는 펜슬 스펀지에 흡수된 파티클을 강제적으로 제거하는 파티클 분리수단을 포함하고 있다.

상기 펜슬 스펀지는 PVA 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 셀프 클리너 컵은 그 일측에 세정액 토출구를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 세정액 토출구는 셀프 클리너 컵에 적정 수위의 세정액을 유지하면서 파티클의 배출을 원활하게 하기 위하여 파티클 분리수단과 같은 높이에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 파티클 분리수단은 셀프 클리너 컵 내부로 이송된 펜슬 스펀지에 회전 마찰되는 브러시, 및

상기 부러시를 회전시키는 서보 모터로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 브러시는 나일론으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 펜슬 스펀지 클리닝 방법은,

웨이퍼 클리닝 장치에서 웨이퍼 스테이지에 안장되어 있는 웨이퍼를 펜슬 스펀지로 클리닝하는 단계,

상기 단계 완료 후 펜슬 스펀지가 아이들 상태인가를 판단하는 단계,

상기 단계에서 아이들 상태로 판단되면 셀프 클리너 컵 내에서 노말 회전하는 브러시로 펜슬 스펀지를 클리닝하는 단계를 포함한다.

본 발명의 이점 및 장점은 이하의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명함으로서 보다 명확하게 될 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 펜슬 스펀지 클리닝 장치의 사시도로서, 웨이퍼 클리닝 장치에서 펜슬 스펀지로 반도체 제조용 웨이퍼를 클리닝한 후, 이 펜슬 스펀지에 흡수된 파티클(P)을 효과적으로 제거할 수 있도록 구성되어 있다.

이 펜슬 스펀지 클리닝 장치 부분을 제외한 웨이퍼 클리닝 장치 및 클리닝 스테이지의 구성 및 작용은 상기한 바와 동일하게 구성 및 작용하므로 이에 대한 상세 설명을 생략한다.

본 실시 예의 펜슬 스펀지 클리닝 장치는 세정액인 D.I액을 담고 있는 셀프 클리너 컵(11) 및 파티클 분리수단(A)을 포함하고 있다.

이 셀프 클리너 컵(11)은 그 내부에서 도 4에 도시된 바와 같은 펜슬 스펀지(13)에 흡수된 파티클(P)을 분리할 수 있도록 형성되어 있다. 즉, 이 셀프 클리너 컵(11)은 그 일측에 세정액 토출구(15)를 구비하고 있다. 이 세정액 토출구(15)는 펜슬 스펀지(13) 클리닝 시 펜슬 스펀지(13)로부터 분리되어 D.I액에 혼재되어 있는 파티클(P)을 원활히 배출시킬 수 있도록 구성되어 있다.

따라서, 이 세정액 토출구(15)는 셀프 클리너 컵(11)에서 다양한 위치에 구비될 수 있으나, 셀프 클리너 컵(11)에 적정 수위로 D.I액을 유지하면서 파티클(P)의 배출을 원활하게 할 수 있도록 파티클 분리수단(A)과 같은 높이에 형성되는 것이 보다 바람직하다.

한편, 상기 펜슬 스펀지(13)는 웨이퍼 클리닝 장치에서 클리닝 스테이지에 안장된 웨이퍼를 클리닝 한 후, 상기한 바와 같은 셀프 클리너 컵(11) 내부로 이송되어, D.I액을 매개체로 하여 자체에 흡수되어 있는 파티클(P)을 분리하게 된다.

이 펜슬 스펀지(13)는 CMP 공정으로 발생된 웨이퍼 상의 파티클(P)을 효과적으로 흡수하는 작용으로 클리닝하고, 셀프 클리너 컵(11)에서 파티클(P)을 효과적으로 분리할 수 있도록 친수성을 가진 PVA 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

이 펜슬 스펀지(13)를 구동시키는 메카니즘은 종래와 동일하므로 이에 대한 상세 설명을 생략한다.

또한, 파티클 분리수단(A)은 셀프 클리너 컵(11) 내부로 이송되는 펜슬 스펀지(13)에 흡수된 파티클(P)을 D.I액 내에서 강제적으로 제거하여 파티클(P)을 보다 효과적으로 분리시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

이 파티클 분리수단(A)은 다양하게 구성될 수 있으며, 도 4에는 브러시(17)와 서보 모터(19)로 구성된 파티클 분리수단(A)이 예시되어 있다.

브러시(17)는 셀프 클리너 컵(11) 내부로 이송된 펜슬 스펀지(13)에 D.I액을 매개체로 하여 회전 마찰력을 가하면서 펜슬 스펀지(13)에 흡수되어 있는 파티클(P)을 강제적으로 분리시킬 수 있도록 형성되어 있다.

이 브러시(17)는 펜슬 스펀지(13)와의 마찰 시 펜슬 스펀지(13)를 보호할 수 있도록 부드러우면서 상당한 내구성을 가진 나일론으로 형성되며, 특히 나일론 66으로 형성되는 것이 보다 바람직하다.

그리고, 서보 모터(19)는 상기 브러시(17)를 회전시킬 수 있도록 연결되어 있다. 즉, 이 서보 모터(19)는 펜슬 스펀지(13)로 웨이퍼 클리닝 완료 후 펜슬 스펀지(13)가 아이들 상태인 경우에 노말 회전하기 때문에, 웨이퍼 클리닝 후 펜슬 스펀지(13)가 셀프 클리너 컵(11) 내부로 이송되어 들어오면, 바로 펜슬 스펀지(13)에 흡수되어 있는 파티클(P)을 분리하는 클리닝을 시작하게 된다.

이와 같이 구성된 펜슬 스펀지 클리닝 장치는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 방법에 의하여 펜슬 스펀지(13)를 클리닝하게 된다.

본 발명의 펜슬 스펀지 클리닝 방법은 웨이퍼를 클리닝하는 하는 단계(ST10)로부터 시작된다.

즉, 이 클리닝 단계(ST10)는 실질적으로 웨이퍼 클리닝 장치의 웨이퍼 스테이지에서 진행되며, 펜슬 스펀지(13)로 웨이퍼 스테이지에 안장되어 있는 웨이퍼를 클리닝한다.

이 클리닝 단계(ST10)에 이어서 아이들 상태 판단 단계(ST20)가 진행된다. 이 아이들 상태 판단 단계(ST20)는 웨이퍼를 클리닝하던 펜슬 스펀지(13)가 웨이퍼 클리닝을 완료하고 셀프 클리너 컵(11) 내부로 이송된 상태인가를 판단한다.

이 아이들 상태 판단 단계(ST20)에 이어 펜슬 스펀지 클리닝 단계(ST30)가 진행된다. 이 펜슬 스펀지 클리닝 단계(ST30)는 아이들 상태 판단 단계(ST20)에서 펜슬 스펀지(13)가 아이들 상태인 것을 판단되면, 서보 모터(19)가 구동되어, 셀프 클리너 컵(11) 내에서 브러시(17)를 노말 회전시킨다. 이 브러시(17)의 회전 작동으로 펜슬 스펀지(17)에 흡수되어 있는 강제적으로 파티클(P)을 분리하게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명은 셀프 클리너 컵 내부에 브러시를 구비하고 이 브러시를 서보 모터로 회전시키도록 구성하여, 웨이퍼를 클리닝한 펜슬 스펀지에 흡수되어 있는 파티클을 강제적으로 분리함으로서 웨이퍼 및 펜슬 스펀지의 파티클을 줄이여, 수율을 향상시키고 펜슬 스펀지의 수명을 연장하여 원가를 절감시킬 수 있다.

도 1은 반도체 제조용 웨이퍼 클리닝 장치의 부분 사시도이고,

도 2는 종래기술에 따른 펜슬 스펀지 클리닝 상태의 사시도이며,

도 3은 본 발명에 따른 펜슬 스펀지 클리닝 장치의 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 펜슬 스펀지 클리닝 장치의 측면도이며,

도 5는 본 발명에 따른 펜슬 스펀지 클리닝 장치의 작동 상태 사시도이고,

도 6은 본 발명에 따른 펜슬 스펀지 클리닝 방법의 순서도이다.

Claims

웨이퍼 클리닝 장치의 클리닝 스테이지에 안장된 웨이퍼를 클리닝 한 후 이송되어 온 펜슬 스펀지를 클리닝하도록 세정액을 담고 있는 셀프 클리너 컵, 및

상기 셀프 클리너 컵 내부로 이송되는 펜슬 스펀지에 흡수된 파티클을 강제적으로 제거하는 파티클 분리수단을 포함하는 펜슬 스펀지 클리닝 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 펜슬 스펀지는 PVA 재질로 형성되는 펜슬 스펀지 클리닝 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 셀프 클리너 컵은 그 일측에 세정액 토출구를 구비하는 펜슬 스펀지 클리닝 장치.
청구항 3에 있어서,

상기 세정액 토출구는 셀프 클리너 컵에 적정 수위의 세정액을 유지하면서 파티클의 배출을 원활하게 하기 위하여 파티클 분리수단과 같은 높이에 형성되는 펜슬 스펀지 클리닝 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 파티클 분리수단은 셀프 클리너 컵 내부로 이송된 펜슬 스펀지에 회전 마찰되는 브러시, 및

상기 부러시를 회전시키는 서보 모터로 구성되는 펜슬 스펀지 클리닝 장치.
청구항 5에 있어서,

상기 브러시는 나일론으로 형성되는 펜슬 스펀지 클리닝 장치.
웨이퍼 클리닝 장치에서 웨이퍼 스테이지에 안장되어 있는 웨이퍼를 펜슬 스펀지로 클리닝하는 단계,

상기 단계 완료 후 펜슬 스펀지가 아이들 상태인가를 판단하는 단계,

상기 단계에서 아이들 상태로 판단되면 셀프 클리너 컵 내에서 노말 회전하는 브러시로 펜슬 스펀지를 클리닝하는 단계를 포함하는 펜슬 스펀지 클리닝 방법.