KR20050082323A - Semiconductor wafer cleaning system - Google Patents

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KR20050082323A KR1020040010746A KR20040010746A KR20050082323A KR 20050082323 A KR20050082323 A KR 20050082323A KR 1020040010746 A KR1020040010746 A KR 1020040010746A KR 20040010746 A KR20040010746 A KR 20040010746A KR 20050082323 A KR20050082323 A KR 20050082323A
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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 세정시스템에 관한 것으로, 그 구성은 순수를 분사하여 웨이퍼상의 파티클을 우선 제거하기 위한 초벌세정 스테이션과, 웨이퍼의 표면과 배면쪽에 접촉되도록 배치된 한 쌍의 브러쉬를 마찰 회전시킴과 아울러 케미컬을 분사하여 잔류 파티클을 1차적으로 세정하기 위한 1차 세정 스테이션과, 1차 세정된 웨이퍼에 세정액을 분사하여 린스하기 위한 1차 린스 스테이션과, 케미컬을 분사하여 상기 1차 세정 스테이션과 동일한 구조 및 방식에 의해 웨이퍼의 표면과 배면쪽에 잔류하는 파티클을 재차 세정하기 위한 2차 세정 스테이션과, 2차 세정된 웨이퍼에 세정액을 분사하여 린스하기 위한 2차 린스 스테이션과, 린스한 웨이퍼를 고속 회전시켜 그 원심력에 의해 잔류 세정액을 건조하기 위한 건조 스테이션을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 표면 연마된 웨이퍼의 세정 및 린스작업을 각각 독립적으로 분리시켜 마련된 세정 스테이션 및 린스 스테이션에 의해 각각 처리할 수 있도록 함으로써 각 세정 스테이션으로의 진입 대기시간을 최소화할 수 있게 되고, 이로 인하여 전체공정상의 정체현상을 해소하여 제품 생산성을 현저히 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.The present invention relates to a semiconductor wafer cleaning system comprising a priming cleaning station for spraying pure water to first remove particles on a wafer, and friction-rotating a pair of brushes arranged to be in contact with the surface and back side of the wafer. In addition, the primary cleaning station for primary cleaning of the residual particles by spraying the chemical, the primary rinse station for spraying and rinsing the cleaning liquid to the primary cleaned wafer, and the same as the primary cleaning station by spraying the chemical Secondary cleaning station for cleaning particles remaining on the surface and back side of the wafer by structure and method, secondary rinse station for spraying and rinsing the cleaning liquid on the secondary cleaned wafer, and rotating the rinsed wafer at high speed A drying station for drying the residual cleaning liquid by centrifugal force It is characterized by. Accordingly, the present invention can minimize the waiting time to enter each cleaning station by allowing each of the cleaning and rinsing operations of the surface polished wafer to be separately separated and processed by the cleaning station and the rinse station. Therefore, there is an effect that can significantly improve product productivity by eliminating the phenomenon of the overall process.

Description

반도체 웨이퍼 세정시스템{Semiconductor wafer cleaning system}Semiconductor wafer cleaning system

본 발명은 반도체 웨이퍼 세정시스템에 관한 것으로, 특히 표면 연마된 웨이퍼의 세정 및 린스작업을 각각 독립적으로 마련된 스테이션 내에서 분리하여 처리할 수 있도록 함으로써 각 세정 스테이션으로의 진입 대기시간을 최소화할 수 있고, 이로 인하여 전체공정상의 정체현상을 해소하여 제품 생산성을 향상시킬 수 있게 한 반도체 웨이퍼 세정시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor wafer cleaning system. In particular, the cleaning and rinsing operations of surface-polished wafers can be separately processed in stations independently provided, thereby minimizing the waiting time to enter each cleaning station. Therefore, the present invention relates to a semiconductor wafer cleaning system that can improve product productivity by eliminating congestion in the entire process.

일반적으로, 반도체 웨이퍼 제조공정 중에는 화학-기계적 연마장비(CMP 장비) 등을 사용한 웨이퍼의 표면연마공정과, 웨이퍼의 표면연마공정에서 발생한 파티클(Particle)을 제거하기 위한 웨이퍼 세정공정 등이 포함된다.In general, semiconductor wafer manufacturing processes include a surface polishing process of a wafer using a chemical-mechanical polishing equipment (CMP equipment) and the like, and a wafer cleaning process for removing particles generated in the wafer surface polishing process.

상기의 웨이퍼 세정공정은 현재까지 제안된 다양한 형태의 반도체 웨이퍼 세정시스템들을 적용하여 여러 가지 방식으로 이루어지고 있으나, 하나의 세정 스테이션 내에서 소정의 케미컬을 웨이퍼 표면에 분사하면서 세정한 후 순수(DIW)로 린스하고, 이러한 공정을 후속 세정 스테이션으로 이동시켜가면서 수 차례 반복한 후, 그 웨이퍼를 건조 스테이션 내에 투입하여 최종 건조하는 방식이 통상적이다. 즉, 케미컬에 의한 세정작업과 순수에 의한 린스작업이 하나의 스테이션 내에서 각각 이루어지게 된다.The wafer cleaning process is performed in various ways by applying various types of semiconductor wafer cleaning systems proposed to date, but pure water (DIW) after cleaning by spraying a predetermined chemical onto the wafer surface in one cleaning station It is common practice to rinse the wafer, repeat this process several times as it moves to the subsequent cleaning station, and then put the wafer into the drying station for final drying. In other words, chemical cleaning and rinsing with pure water are performed in one station.

따라서, 종래의 반도체 웨이퍼 세정시스템에서는 웨이퍼의 세정 및 린스공정을 하나의 세정 스테이션 내에서 병행하여야 하므로 단일 세정 스테이션에서의 작업에 많은 시간이 소요되고, 이러한 세정 및 린스공정이 복수의 후속 스테이션 내에서 수 차례 동일하게 반복되는 과정에서 그 소요시간은 더욱 가중되어 지연됨으로써 폴리싱모듈의 플래튼 상에서 연마된 웨이퍼가 상기 세정시스템으로 진입하기 위하여 상당시간 대기하게 됨에 따른 공정상의 정체현상을 유발하게 되며, 이로 인하여 전체공정의 흐름을 원활히 유지할 수 없어 제품 생산성을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.Therefore, in the conventional semiconductor wafer cleaning system, since the wafer cleaning and rinsing process must be performed in one cleaning station, a lot of time is required in a single cleaning station, and the cleaning and rinsing process is performed in a plurality of subsequent stations. In the same process repeated several times, the required time is further increased and delayed, which causes a process stagnation as the wafer polished on the platen of the polishing module waits for a considerable time to enter the cleaning system. Due to this, the flow of the entire process could not be maintained smoothly, there was a problem that reduces the product productivity.

즉, 하나의 세정 스테이션 내에서 두 가지 이상의 케미컬을 사용하는 세정공정을 수행할 때 각각의 세정공정 간의 케미컬 성분차이에 의한 pH 쇼크를 방지할 수 있도록 중성화시키기 위한 린스공정을 필연적으로 병행함에 있어서, 웨이퍼의 양면쪽에 각각 배치되어 회전 마찰되는 함습성 스펀지제의 세정용 브러쉬를 사용하되 상기 한 쌍의 브러쉬의 각 브러쉬축을 통해 세정을 위한 케미컬과 린스를 위한 순수가 반복 교대적으로 공급되는 방식의 구조를 이룸으로써, 다른 케미컬이 공급되는 재차 세정의 교체 초기단계에서는 브러쉬에 이미 함습되어 있는 순수에 의해 임의시간동안 케미컬의 농도가 정확히 유지될 수 없어 세정효과를 저하시키게 되고, 따라서 정상적인 세정작업이 이루어지기 위해서는 세정시간을 길게 두어야 하므로 이로 인하여 생산성 저하를 초래하게 되는 것이다.In other words, when performing a cleaning process using two or more chemicals in one cleaning station, inevitably parallel to a rinsing process for neutralizing the pH shock due to the difference in chemical components between the cleaning processes, A structure of a method in which a cleaning brush made of a moist sponge is disposed on both sides of the wafer and rotated and rubbed, and pure water for cleaning and rinsing are alternately supplied through each brush axis of the pair of brushes. In the initial stage of the replacement of the cleaning, which is supplied with another chemical, the concentration of the chemical that is already moistened in the brush cannot be maintained accurately for a certain period of time, thereby degrading the cleaning effect. Because of this, you have to keep the cleaning time long. It will cause acid degradation.

그리고, 종래의 세정시스템에서는 폴리싱 공정을 거친 오염정도가 심한 웨이퍼를 소정의 예비 세정과정도 없이 상기한 바와 같은 브러쉬에 의한 세정 스테이션 내로 직접 투입하여 즉시 세정하게 됨으로써 상기 브러쉬의 오염이 심화되어 세정능력을 저하시킬 뿐만 아니라, 그 수명을 단축시켜 잦은 교체 및 이로 인한 장치의 보수유지상의 번거로움은 물론이고, 공정비용을 상승시키는 결과를 초래하였다.In the conventional cleaning system, wafers with a high degree of contamination after the polishing process are directly injected into the cleaning station by the brush as described above without any preliminary preliminary cleaning process, thereby immediately cleaning the brushes, thereby deepening the contamination of the brushes. In addition to reducing the cost, the service life was shortened, resulting in frequent replacement and consequent maintenance of the device, as well as an increase in process costs.

또한, 각 세정 스테이션을 통한 몇 차례의 세정 및 린스가 이루어진 후 웨이퍼를 고속 회전시켜 건조하기 위한 건조 스테이션에 있어서, 웨이퍼를 파지하여 회전시키기 위한 그립구조가 방사상 방향으로 동시 작동되는 4개의 그립핑거로 이루어져 있어, 플랫존 타입(Flat Zone Type)의 웨이퍼에 있어서 그 플랫존 위치를 정확히 정렬시키지 못한 상태로 투입되는 경우에는 각 그립핑거간의 웨이퍼 그립상태가 불균일하여 고속 회전시 웨이퍼가 파손될 가능성이 커지므로 웨이퍼의 정렬조작이 반드시 필요하고, 이러한 웨이퍼의 정렬조작 시간만큼 작업이 지연되어 전체공정의 정체현상을 유발함으로써 제품 생산성을 더욱 저하시키게 되는 문제점이 있었다.In addition, in the drying station for drying the wafer by rotating the wafer at a high speed after several cleaning and rinsing through each cleaning station, the grip structure for holding and rotating the wafer is provided by four grip fingers simultaneously operated in the radial direction. In the case of a flat zone type wafer, when the flat zone position is not aligned correctly, the wafer grip state between the grip fingers is non-uniform, which increases the possibility of wafer breakage at high speed rotation. There is a problem that the alignment operation of the wafer is absolutely necessary, and the operation is delayed by the alignment operation time of the wafer, thereby causing the congestion of the entire process to further reduce the product productivity.

한편, 종래의 반도체 웨이퍼 세정시스템은 각각의 세정 및 린스 스테이션과 건조스테이션이 일렬로 배치된 대형의 장치 구조를 이루고 있으므로 이러한 세정시스템을 설치 및 적용하기 위해서는 이에 상응하는 넓은 공간이 확보되어야 하는 문제점이 있었다.On the other hand, the conventional semiconductor wafer cleaning system has a large device structure in which each cleaning and rinsing station and a drying station are arranged in a line, so that a corresponding large space must be secured in order to install and apply such a cleaning system. there was.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은, 웨이퍼의 세정 및 린스작업을 각각 독립적으로 처리하여 각 세정 스테이션으로의 진입 대기시간을 최소화함으로써 전체공정상의 정체현상을 해소하여 제품 생산성을 향상시킬 수 있도록 된 반도체 웨이퍼 세정시스템을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to independently process the cleaning and rinsing operations of the wafer to minimize the waiting time to enter each cleaning station, thereby reducing the congestion of the entire process. It is to provide a semiconductor wafer cleaning system that can be solved to improve product productivity.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 케미컬 및 순수의 공급구조를 이원화하여 세정효과를 향상시킴과 아울러 세정에 소요되는 시간을 단축시킴으로써 제품 생산성을 향상시킬 수 있도록 된 반도체 웨이퍼 세정시스템을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a semiconductor wafer cleaning system capable of improving product productivity by improving the cleaning effect by shortening the supply structure of chemical and pure water and reducing the time required for cleaning.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 폴리싱 공정을 거친 오염정도가 심한 웨이퍼를 어느 정도 정화시킨 상태에서 브러쉬에 의한 본격 세정공정을 수행토록 함으로써 상기 브러쉬의 오염을 최소로 하여 세정능력을 극대화함과 아울러, 브러쉬의 수명 연장에 따른 공정비용 절감효과를 도모할 수 있도록 된 반도체 웨이퍼 세정시스템을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to maximize the cleaning ability by minimizing the contamination of the brush by performing a full cleaning process by a brush in a state in which the wafer having a high degree of contamination after the polishing process has been purified to some extent. In addition, it is to provide a semiconductor wafer cleaning system that can reduce the process cost according to the extension of the life of the brush.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 웨이퍼를 회전시켜 건조하기 위한 건조 스테이션에 있어서의 웨이퍼 그립구조를 개량함으로써 웨이퍼의 투입방향에 관계없이 그 그립상태가 균일하게 유지되어 고속 회전시에도 웨이퍼의 파손 염려가 없는 안정적 구조를 구현할 수 있게 됨은 물론이고 웨이퍼의 유형에 관계없이 범용화할 수 있으며, 별도의 웨이퍼 정렬조작이 필요치 않으므로 공정소요시간을 단축시킴으로써 제품 생산성을 향상시킬 수 있도록 된 반도체 웨이퍼 세정시스템을 제공함에 있다.Further, another object of the present invention is to improve the wafer grip structure in the drying station for drying the wafer by rotating the wafer so that the grip state is maintained uniformly regardless of the wafer feeding direction, and the wafer is broken even at high speed. It is not only possible to realize a stable structure without worry, it can be used for general purpose regardless of wafer type, and since it does not require a separate wafer alignment operation, a semiconductor wafer cleaning system that can improve product productivity by shortening the process time is required. In providing.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 세정과 린스 및 건조를 위한 각 스테이션의 배치구조를 개량하여 컴팩트화함으로써 장비의 설치공간을 최소로 하여 공간효율성을 극대화할 수 있도록 된 반도체 웨이퍼 세정시스템을 제공함에 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a semiconductor wafer cleaning system capable of maximizing space efficiency by minimizing the installation space of equipment by improving the compact structure of each station for cleaning, rinsing and drying. Is in.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 세정시스템은, 순수를 분사하여 웨이퍼상의 파티클을 우선 제거하기 위한 초벌세정 스테이션과, 웨이퍼의 표면과 배면쪽에 접촉되도록 배치된 한 쌍의 브러쉬를 마찰 회전시킴과 아울러 별도의 케미컬분사기를 통해 케미컬을 분사하여 잔류 파티클을 1차적으로 세정하기 위한 1차 세정 스테이션과, 1차 세정된 웨이퍼에 세정액을 분사하여 린스하기 위한 1차 린스 스테이션과, 별도의 케미컬분사기를 통해 케미컬을 분사하여 상기 1차 세정 스테이션과 동일한 구조 및 방식에 의해 웨이퍼의 표면과 배면쪽에 잔류하는 파티클을 재차 세정하기 위한 2차 세정 스테이션과, 2차 세정된 웨이퍼에 세정액을 분사하여 린스하기 위한 2차 린스 스테이션과, 린스한 웨이퍼를 고속 회전시켜 그 원심력에 의해 잔류 세정액을 건조하기 위한 건조 스테이션을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The semiconductor wafer cleaning system according to the present invention for achieving the above object is a rubbing station for first spraying pure water to remove particles on the wafer, and a pair of brushes arranged to contact the surface and the back side of the wafer A primary cleaning station for primary cleaning of residual particles by rotating the chemicals through a separate chemical sprayer, a primary rinse station for spraying and rinsing the cleaning liquid onto the first cleaned wafer, and a separate By spraying the chemical through the chemical injector and the second cleaning station for cleaning the particles remaining on the surface and the back side of the wafer by the same structure and method as the first cleaning station, and spraying the cleaning liquid to the second cleaned wafer A second rinse station for rinsing and rotating the rinsed wafer at high speed It is characterized in the yirueojim including a drying station for drying the residual cleaning liquid.

여기서, 상기 1차 린스 세정 스테이션은 1차 세정된 웨이퍼가 상기 1차 린스 스테이션의 내부로 진입되는 방향에 대하여 그 후속공정으로의 진행방향을 90°전환시켜 이송하기 위한 방향전환이송장치를 더 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.Here, the primary rinse cleaning station further includes a redirection transfer device for transferring by shifting the traveling direction to the subsequent process by 90 degrees with respect to the direction in which the primary cleaned wafer enters the interior of the primary rinse station. It is preferable that it is made by.

또한, 상기 방향전환이송장치는, 연직방향으로 배치되어 소정의 리니어모션장치부에 의해 승강작동되는 승강판과, 상기 승강판의 한쪽 측벽에 대해 일정간격을 두고 각각 동일 수평방향으로 고정 입설되어지되 선행공정으로부터 웨이퍼를 이송시켜주는 이송컨베이어의 사이로 상호 간섭되지 않도록 그 사이사이에 배열된 다수의 로울러브래킷과, 상기 각 로울러브래킷의 내측에 각각 배열되어 상기 승강판의 측벽과 로울러브래킷의 단부 간에 양단이 각각 회전 가능하도록 지지된 다수의 방향전환이송로울러를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.In addition, the direction change transfer device, the lifting plate which is arranged in the vertical direction and is operated by a predetermined linear motion device unit and fixedly installed in the same horizontal direction at a predetermined interval with respect to one side wall of the lifting plate, respectively. A plurality of roller brackets arranged therebetween so as not to interfere with each other between transfer conveyors for transferring wafers from a preceding process, and arranged inside the roller brackets, respectively, between both sidewalls of the elevating plate and the ends of the roller brackets. It is preferable that the plurality of rotational feed rollers are each supported to be rotatable.

또한, 상기 초벌세정 스테이션은, 연직방향으로 승강안내레일이 형성된 지지판과, 상기 승강안내레일에 의해 안내될 수 있도록 상기 승강안내레일상에 결합된 승강판과, 상기 승강판을 승강작동시킬 수 있도록 연직방향으로 신축작동되는 실린더와, 웨이퍼를 파지한 후 회전시킬 수 있도록 하나 이상의 구동원에 의해 동시 회전됨과 아울러 웨이퍼의 로딩 및 언로딩시 상기 웨이퍼와 간섭되지 않도록 상기 승강판과 함께 승강작동되는 다수의 가이드로울러를 포함하여 이루어진 웨이퍼 그립 및 회전장치부; 및 상기 웨이퍼의 상부에 설치되어 고압의 순수공급시 수막의 형태로 분사됨으로써 굵은 파티클을 주로 제거하여주기 위한 순수분사기;를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.In addition, the pristine cleaning station, a support plate formed with a lifting guide rail in the vertical direction, the lifting plate coupled to the lifting guide rail to be guided by the lifting guide rail, and the lifting plate to operate the lifting plate A plurality of cylinders telescopically moved in a vertical direction and simultaneously lifted and operated together with the lifting and lowering plate so as not to interfere with the wafer during loading and unloading of the wafer while being simultaneously rotated by one or more driving sources to hold and rotate the wafer. A wafer grip and a rotating device including a guide roller; And a pure water injector installed on the wafer and sprayed in the form of a water film during high pressure pure water supply to mainly remove coarse particles.

또한, 상기 1차 및 2차 세정 스테이션은, 웨이퍼의 양면에 물리적으로 접촉되어 웨이퍼를 세정함과 아울러 장치의 공회전시 내부의 순수공급유로를 통해 순수만을 공급받아 함습 처리할 수 있도록 된 함습성 스펀지제로 이루어진 한 쌍의 브러쉬와, 상기의 웨이퍼의 양면을 향해 각각 대칭적으로 설치되어 케미컬만을 유통시켜 분사할 수 있도록 된 케미컬분사기를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.In addition, the primary and secondary cleaning stations are in contact with both surfaces of the wafer to clean the wafer, and the moisture-absorbing sponge to be supplied with only pure water through the pure water supply flow path inside the device when idle idling process It is preferable that a pair consisting of a brush made of a second, and a chemical injector which is installed symmetrically toward both sides of the wafer so that only the chemical can be distributed and sprayed.

또한, 상기 건조 스테이션은, 하부에 마련된 구동부로부터 동력을 전달받아 회전하는 중심회전축이 상부로 신장되어 있고, 상기 중심회전축의 상부에는 중심회전축의 외주를 따라 등간격을 이루며 축방향으로 절개된 5개의 절개홈이 형성되고, 이 절개홈을 따라 상하로 움직일 수 있도록 상기 각 절개홈을 통해 방사상 방향으로 작동레버가 각각 동일 길이를 유지하며 돌출되어 있으며, 상기 작동레버의 움직임에 따라 연동될 수 있도록 힌지핀을 매개로 하여 상기 각 작동레버의 선단부에서 회전 가능한 상태로 결합된 핑거아암이 각각 연직방향으로 설치되고, 상기 핑거아암의 상부쪽에는 웨이퍼의 에지부를 수용할 수 있는 그루브를 갖는 그립핑거가 상기 핑거아암과 각각 일체로 형성되며, 상기 핑거아암의 힌지핀 상부쪽과 상기 그립핑거간의 연결부위에는, 웨이퍼의 탑재시 이를 받쳐주는 안착판과 각각 연결되어 상기 핑거아암과 그립핑거간의 상대적 선회운동을 수행하기 위한 선회축으로서의 중심축핀이 결합되어 이루어진 것이 바람직하다.In addition, the drying station, the central rotary shaft for rotating the power received from the drive unit provided in the lower portion is extended to the upper, the upper portion of the central rotary shaft is cut in the axial direction at equal intervals along the outer periphery of the central rotary shaft An incision groove is formed, and the actuating levers protrude in the radial direction through the respective incision grooves so as to move up and down along the incision grooves, respectively, the same lengths, and hinges to be interlocked according to the movement of the actuation lever. Finger arms coupled in a rotatable state at a distal end of each of the actuating levers via pins are respectively installed in a vertical direction, and a grip finger having a groove for accommodating an edge portion of the wafer is provided on an upper side of the finger arm. It is formed integrally with each of the finger arm, the connection between the hinge pin upper side of the finger arm and the grip finger Above, is mounted at the rotational center axis as a chukpin for performing the relative turning movement between the mounting plate and is connected to the finger arm and the grip finger, respectively beneath this combination of the wafer is preferably made.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 세정시스템을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a semiconductor wafer cleaning system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 9는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 세정시스템(C)을 설명하기 위한 것으로서, 도 1은 본 세정시스템(C)의 각부 배치구조를 개략 도시함과 아울러 폴리싱모듈(P) 및 웨이퍼 수납모듈(F) 등의 주변장치부와의 연계상태를 평면상으로 도시한 모식도, 도 2는 본 세정시스템(C)에 적용된 수막식 순수분사기(18)에 의한 굵은 파티클을 우선 제거하기 위한 초벌세정 스테이션(10)의 주요 구조를 도시한 사시도, 도 3은 상기 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도, 도 4는 본 세정시스템(C)에 적용된 함습성 스펀지제의 브러쉬(21)에 의한 1차 및 2차 세정 스테이션(20)(40)의 주요 구조를 도시한 사시도, 도 5는 상기 1차 및 2차 세정 스테이션(20)(40)에 적용되는 브러쉬(21)의 순수 유통구조를 도시한 종단면도, 도 6은 상기 1차 및 2차 세정 스테이션(20)(40)간에 배치되어 상기 1차 세정 스테이션(20)에 의한 세정 후의 린스공정을 수행함과 아울러 웨이퍼(1)의 이송방향을 변환시킬 수 있도록 된 1차 린스 스테이션(30)의 주요 구조를 도시한 사시도, 도 7a 내지 도 7c는 상기 1차 린스 스테이션(30)에 의한 웨이퍼(1)의 방향전환이송원리를 순차적으로 설명하기 위한 평면도 및 측면도, 도 8은 상기 2차 세정 스테이션(40)에 의한 세정 후의 린스공정을 수행하는 2차 린스 스테이션(50)의 주요 구조를 도시한 사시도, 도 9는 본 발명에 적용된 원심력을 이용한 건조 스테이션(60)의 주요 구조를 도시한 사시도를 각각 나타낸 것이다.1 to 9 illustrate a semiconductor wafer cleaning system C according to the present invention, and FIG. 1 schematically shows the arrangement structure of each part of the cleaning system C, and also includes a polishing module P and wafer storage. 2 is a schematic view showing a connection state with a peripheral device such as a module F in a plan view. FIG. 2 is a pristine cleaning for first removing coarse particles by a water film type pure water sprayer 18 applied to the cleaning system C. FIG. Fig. 3 is a sectional view taken along line III-III of Fig. 2, Fig. 4 is a primary view of a brush 21 made of a moisture-absorbing sponge applied to the present cleaning system C. Perspective view showing the main structure of the secondary cleaning station (20) (40), Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view showing a pure flow structure of the brush 21 applied to the primary and secondary cleaning station (20) (40) FIG. 6 is disposed between the primary and secondary rinse stations 20 and 40 for the primary rinse. A perspective view showing the main structure of the primary rinse station 30 which can perform the rinsing process after cleaning by the station 20 and also change the conveying direction of the wafer 1, FIGS. 7A to 7C. A plan view and a side view for sequentially explaining the principle of redirection transfer of the wafer 1 by the secondary rinse station 30, and FIG. 8 is a secondary rinse for performing a rinsing process after the secondary rinsing station 40 by cleaning. 9 is a perspective view showing the main structure of the station 50, Figure 9 shows a perspective view showing the main structure of the drying station 60 using the centrifugal force applied to the present invention, respectively.

통상적으로, 본 발명의 세정시스템(Cleaner Module)(C)은 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(1)를 정밀 연마하기 위한 CMP 장비가 하나 이상 설치되어 이루어진 폴리싱모듈(Polishing Module)(P)과, 웨이퍼(1)를 다수 적층하여 수납해둘 수 있는 웨이퍼 수납모듈(Equipment Front End Module)(F) 사이에 배치된다.Typically, the cleaning module C of the present invention is a polishing module P having one or more CMP equipment for precisely polishing the wafer 1, as shown in FIG. 1. ) And a wafer front end module (F) capable of stacking and storing a plurality of wafers (1).

상기 폴리싱모듈(P) 내에는 연마해야할 웨이퍼(1)를 각 CMP 장비의 플래튼(2)상에 이동(로딩)시키거나 또는 상기 플래튼(2)상에서 연마 완료된 웨이퍼(1)를 후속의 세정시스템(C)쪽으로 이동(언로딩)시키기 위한 하나 이상의 로딩디바이스(3)가 구비되어 있으며, 이와 연계하여 상기 로딩디바이스(3)로부터 웨이퍼(1)를 파지한 후 상기 세정시스템(C)의 초벌세정 스테이션(10)의 내부로 이송시키거나 또는 별도의 로봇아암(미도시)에 의해 상기 웨이퍼 수납모듈(F)의 카셋트스테이지(4)로부터 이송된 웨이퍼(1)를 파지한 후 상기 로딩디바이스(3)쪽으로 이송시키기 위한 로봇아암(5)이 구비되어 있다.In the polishing module P, the wafer 1 to be polished is moved (loaded) on the platen 2 of each CMP apparatus or subsequent cleaning of the polished wafer 1 on the platen 2 is performed. One or more loading devices 3 are provided for moving (unloading) towards the system C. The holding system C is held after holding the wafer 1 from the loading device 3 in connection thereto. After the wafer 1 is transferred from the cassette stage 4 of the wafer storage module F to the inside of the cleaning station 10 or by a separate robot arm (not shown), the loading device ( Robot arm 5 is provided for the transfer to 3) side.

본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 세정시스템(C)은, 순수를 분사하여 웨이퍼(1)상의 굵은 파티클을 우선 제거하기 위한 초벌세정 스테이션(10)과, 웨이퍼(1)의 표면과 배면쪽에 접촉되도록 배치된 한 쌍의 브러쉬(21)를 마찰 회전시킴과 아울러 케미컬을 분사하여 잔류 파티클을 1차적으로 세정하기 위한 1차 세정 스테이션(20)과, 1차 세정된 웨이퍼(1)에 세정액을 분사하여 린스하기 위한 1차 린스 스테이션(30)과, 케미컬을 분사하여 상기 1차 세정 스테이션(20)과 동일한 구조 및 방식에 의해 웨이퍼(1)의 표면과 배면쪽에 잔류하는 파티클을 재차 세정하기 위한 2차 세정 스테이션(40)과, 2차 세정된 웨이퍼(1)에 세정액을 분사하여 린스하기 위한 2차 린스 스테이션(50)과, 린스한 웨이퍼(1)를 고속 회전시켜 그 원심력에 의해 잔류 세정액을 건조하기 위한 건조 스테이션(60)으로 구성되어 있다.The semiconductor wafer cleaning system (C) according to the present invention comprises a pristine cleaning station (10) for spraying pure water to first remove coarse particles on the wafer (1), and arranged to be in contact with the surface and the back side of the wafer (1). To rinse by spraying a cleaning solution on the primary cleaning station 20 and the primary cleaned wafer 1 for rubbing the pair of brushes 21 and spraying chemicals to primaryly clean residual particles. The secondary rinse station 30 for cleaning the particles remaining on the surface and back side of the wafer 1 by the same structure and method as the primary rinse station 20 by spraying chemicals. 40, the secondary rinse station 50 for spraying and rinsing the cleaning liquid onto the secondary cleaned wafer 1, and the rinsed wafer 1 for high speed rotation to dry the remaining cleaning liquid by centrifugal force. Dry stay It consists of the option 60.

본 발명의 상기 각 스테이션간의 웨이퍼 이송은, 각 스테이션 사이의 격벽을 관통하여 설치되는 각각의 이송컨베이어(도 6 및 도 8의 이송컨베이어(70) 참조)에 의해 수행된다.The wafer transfer between the stations of the present invention is performed by respective transfer conveyors (see transfer conveyor 70 of FIGS. 6 and 8) installed through the partition wall between each station.

상기 초벌세정 스테이션(10)은 상기 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 순수를 분사하여 웨이퍼(1)상의 굵은 파티클(Heavy Particle)을 우선 제거하기 위한 예비세정공정으로서, 4개의 가이드로울러(16)에 의해 웨이퍼(1)를 파지하여 회전시킴과 아울러 상기 웨이퍼(1)의 상부에 설치된 순수분사기(18)로부터 고압의 순수를 수막의 형태로 분사하여 파티클을 제거하는 장치부이다.As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the prismatic cleaning station 10 is a preliminary cleaning process for firstly removing heavy particles on the wafer 1 by spraying pure water. 16 is a device portion for holding and rotating the wafer 1 and spraying high pressure pure water from the pure water injector 18 provided on the wafer 1 in the form of a water film to remove particles.

상기 순수분사기(DIW Knife)(18)는 장치의 일 측벽부에 연직하방향으로 설치되고, 그 일측면에는 외부로부터 순수를 공급받기 위한 순수공급공(18a)이 형성된 것으로서, 이 순수공급공(18a)을 통해 고압의 순수가 공급되면 상기 순수가 장공 형상으로 형성된 분사구멍을 통해 수막(Water Screen)의 형태로 분사되면서 웨이퍼(1)의 가장자리쪽으로 파티클을 밀어내게 되며, 고압의 수막식 분사가 이루어짐으로써 파티클 제거효과를 극대화할 수 있게 된다. 경우에 따라서는, 순수에 의한 초벌세정 전에 케미컬을 분사하여 화학 반응시킨 후, 상기 순수분사기(18)에 의한 린스공정을 수행할 수도 있다.The pure water injector (DIW Knife) 18 is installed in a vertical downward direction on one side of the device, the one side is formed with a pure water supply hole (18a) for receiving pure water from the outside, the pure water supply hole ( When the high pressure pure water is supplied through 18a), the pure water is sprayed in the form of a water screen through a spray hole formed in a long hole shape and pushes the particles toward the edge of the wafer 1, By doing so, the particle removal effect can be maximized. In some cases, the chemical reaction may be performed by spraying the chemical prior to the initial cleaning with pure water, followed by a rinsing process using the pure water injector 18.

상기 각 가이드로울러(16)는, 각각의 그루브 내에 웨이퍼(1) 둘레의 에지부가 밀착된 상태를 유지하여 상기 웨이퍼(1)를 회전시켜줄 수 있도록 된 것으로서, 상기 초벌세정 스테이션(10) 내부로의 웨이퍼(1) 출입시 상기 각 가이드로울러(16)로 인한 간섭이 발생되지 않도록 소폭으로 승강운동을 할 수 있도록 되어 있다. 즉, 적정위치에 관통공을 형성한 지지판(11)이 장치부 일측에 연직상으로 고정 설치되고, 상기 지지판(11)의 외측면상에는 연직방향을 따라 승강안내레일(11a)이 일체로 형성되며, 상기 승강안내레일(11a)상에는 이를 따라 승강작동되는 승강판(13)이 결합되고, 상기 지지판(11)의 하부에는 실린더(12)가 연직방향으로 고정되어 있어 이 실린더(12)의 실린더로드(12a) 단부에 상기 승강판(13)의 하단부가 일체로 연결됨으로써 상기 실린더(12)의 구동에 따라 상기 승강판(13)이 승강작동되도록 되어 있으며, 상기 각 가이드로울러(16)의 로울러축(16a)들을 수용하는 케이싱(17)의 일단부가, 상기 지지판(11)의 관통공을 통해 상기 승강판(13)과 일체로 고정되어 이와 동시에 승강 가능하도록 되어 있다. 이때, 상기 케이싱(17)의 상부에는 보수유지가 가능하도록 개방할 수 있는 덮개(17a)가 결합되고, 그 내부에는 상기 각 로울러축(16a)을 수용하여 베어링(16d)에 의해 회전 가능하도록 지지되어 있으며, 상기 각 로울러축(16a)상에는 종동풀리(16c)가 각각 고정되어 이들간에 연동 가능하도록 벨트(15b)로 체결된 구조를 이룬다. 그리고, 상기 승강판(13)의 일측에는 모우터(14)가 고정되어 그 모우터축의 단부에 형성된 구동풀리(14a)와, 상기 가이드로울(16) 중 어느 하나의 로울러축(16a)에 마련된 종동풀리(16b)간을 벨트(15a)로 체결함으로써 상기 구동풀리(14a)의 회전에 따라 상기 각 가이드로울러(16)가 동시에 회전할 수 있도록 되어 있다.Each of the guide rollers 16 is configured to rotate the wafer 1 by keeping the edge portion around the wafer 1 in close contact with each groove, and into the first cleaning station 10. As the wafer 1 enters and exits, the lifting and lowering movement of the wafer 1 may be performed slightly so that interference due to the guide rollers 16 may not occur. That is, the support plate 11 having a through hole formed at an appropriate position is vertically fixed to one side of the device portion, and the lifting guide rail 11a is integrally formed along the vertical direction on the outer surface of the support plate 11. On the elevating guide rail (11a), the elevating plate (13) which is operated in accordance with the elevating operation is coupled, and the cylinder 12 of the cylinder (12) is fixed to the lower portion of the support plate (11) in the vertical direction The lower end portion of the elevating plate 13 is integrally connected to an end of the elevating plate 13 so that the elevating plate 13 is elevated by the driving of the cylinder 12, and the roller shaft of each of the guide rollers 16 is rotated. One end of the casing 17 for accommodating 16a is fixed integrally with the elevating plate 13 through a through hole of the support plate 11 and is capable of being elevated at the same time. At this time, the upper cover of the casing 17 is coupled to the cover (17a) that can be opened to maintain the maintenance, the inside of the roller shaft (16a) is accommodated to support the rotatable by the bearing (16d) On each roller shaft 16a, driven pulleys 16c are fixed to each other to form a structure fastened by a belt 15b so as to be interlocked therebetween. In addition, a motor 14 is fixed to one side of the elevating plate 13, and a driving pulley 14a formed at an end of the motor shaft is provided at one of the roller shafts 16a of the guide roller 16. By engaging the driven pulley 16b with the belt 15a, each said guide roller 16 can rotate simultaneously with the rotation of the said drive pulley 14a.

따라서, 상기 실린더(12)의 작동에 따라 승강판(13)과, 케이싱(17) 및 각 가이드로울러(16)와, 모우터(14)가 함께 승강작동되는 구조를 이룬다.Therefore, according to the operation of the cylinder 12, the lifting plate 13, the casing 17 and each guide roller 16, and the motor 14 is a structure in which the lifting operation.

한편, 상기 1차 세정 스테이션(20)은 상기 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(1)의 표면과 배면쪽에 접촉되도록 배치된 한 쌍의 브러쉬(21)를 마찰 회전시킴과 아울러 별도로 마련된 한 쌍의 케미컬분사기(26)를 통해 케미컬을 분사하여 잔류 파티클을 1차적으로 세정해내기 위한 본격 세정공정으로서, 웨이퍼(1)의 일측 에지부를 지지하며 회전시키기 위한 한 쌍의 가이드로울러(23)와, 상기 한 쌍의 브러쉬(21)와, 상기 한 쌍의 케미컬분사기(26)로 이루어진 장치부이다.Meanwhile, as shown in FIG. 4, the primary cleaning station 20 frictionally rotates a pair of brushes 21 arranged to contact the surface and the back side of the wafer 1 and a pair provided separately. As a full-scale cleaning process for primarily cleaning the residual particles by spraying the chemical through the chemical injector (26), a pair of guide rollers (23) for supporting and rotating one edge of the wafer (1), It is an apparatus part consisting of the pair of brushes 21 and the pair of chemical injectors 26.

상기 브러쉬(21)는 상기 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 함습성 스펀지, 즉, 다공성 PVA로 제조되고 그 외주에 무수히 많은 미세한 접촉돌기(21a)가 형성된 것으로서, 웨이퍼(1) 양면과의 직접 접촉에 의한 회전운동으로 웨이퍼(1)상의 중간 파티클(Medium Particle) 및 미세 파티클(Small Particle) 등을 물리적인 힘에 의해 떨궈내는 기능을 수행함과 아울러, 상기 가이드로울러(23)쪽으로 웨이퍼(1)가 이동하려는 성향을 갖도록 일정방향으로 회전하며, 이들 각 브러쉬(21)간의 간격조절이 가능한 구조로 되어 있다. 그리고, 상기 브러쉬(21)는 원통체 형상을 이뤄 그 중공부를 통해 브러쉬축(22)이 삽입되도록 되어 있고, 상기 브러쉬축(22)의 양단은 회전 가능하도록 장치부 양측벽에 설치되며, 상기 브러쉬축(22)의 내측으로는 순수공급유로(22a)가, 그 방사상방향으로는 무수히 많은 순수토출공(22b)이 각각 형성되어 있어 상기 순수공급유로(22a)와 순수토출공(22b)을 통해 상기 브러쉬(21)쪽으로 순수가 공급될 수 있도록 되어 있다. 단, 상기 브러쉬(21)를 통한 순수공급은 공회전시 상기 브러쉬(21)를 적정상태로 함습(Wetting)시켜두기 위한 수단으로 사용된다.As shown in FIGS. 4 and 5, the brush 21 is made of a moisture-absorbing sponge, that is, a porous PVA, and a myriad of fine contact protrusions 21a are formed on the outer circumference thereof. The rotary motion by direct contact of the medium particles (Small Particles) and fine particles (Small Particles) and the like on the wafer 1 by the physical force to perform a function, and the wafer (23) toward the guide roller 23 1) is rotated in a predetermined direction to have a tendency to move, it is a structure capable of adjusting the spacing between each brush (21). In addition, the brush 21 forms a cylindrical shape such that the brush shaft 22 is inserted through the hollow portion, and both ends of the brush shaft 22 are installed on both side walls of the apparatus so as to be rotatable. Inside the shaft 22, a pure water supply passage 22a is formed, and in the radial direction, a myriad of pure water discharge holes 22b are formed, respectively, through the pure water supply passage 22a and the pure water discharge hole 22b. Pure water is supplied to the brush 21. However, the pure water supply through the brush 21 is used as a means for wetting the brush 21 in a proper state during idling.

상기 각 가이드로울러(23)는 상기 초벌세정 스테이션(10)의 가이드로울러(16)의 구조(도 3참조)에서와 같이, 케이싱(25) 내부에 수용된 로울러축(23a)이 벨트(미도시)에 의해 로울러이동선회축(24)과 연동될 수 있도록 체결된 구조를 이루고, 상기 브러쉬(21)의 회전에 의한 웨이퍼(1)의 전진이동성향에 대하여 상기 웨이퍼(1)의 에지부를 지지하는 스토퍼(Stpper)로서의 기능도 수행하게 된다. 또한, 상기 각 로울러이동선회축(24)은 상기 각 가이드로울러(23)가 웨이퍼(1)의 이동에 간섭되지 않도록 일정각도만큼 좌우로(또는 양옆으로) 선회(Swing)하는 메커니즘을 갖는다.Each of the guide rollers 23 has a roller shaft 23a accommodated inside the casing 25 as shown in FIG. 3 in the structure of the guide roller 16 of the priming cleaning station 10. A stopper that is fastened so as to be interlocked with the roller movement pivot 24 and supports an edge portion of the wafer 1 with respect to the forward movement of the wafer 1 due to the rotation of the brush 21. It also functions as a (Stpper). In addition, the roller movement pivot 24 has a mechanism for swinging each guide roller 23 left and right (or both sides) by a predetermined angle so that the guide roller 23 does not interfere with the movement of the wafer 1.

또한, 상기 케미컬분사기(26)는 원통형태를 이루는 것으로서, 그 중공부 내측으로 케미컬공급유로(26a)가 형성되고, 그 외주상에 다수의 분사노즐(26b)이 형성된 구조이며, 상기 케미컬분사기(26)가 웨이퍼(1)의 양면을 기준하여 상하 대칭적으로 배치된 것이다.In addition, the chemical injector 26 has a cylindrical shape, a chemical supply passage 26a is formed inside the hollow portion, and a plurality of injection nozzles 26b are formed on the outer circumference thereof. 26 is disposed symmetrically with respect to both sides of the wafer (1).

한편, 상기 1차 린스 스테이션(30)은 상기 도 6에 도시된 바와 같이, 1차 세정된 웨이퍼(1)에 세정액(예컨대, 순수 등)을 분사하여 린스(헹굼)하기 위한 것으로서, 웨이퍼(1)를 진행방향으로 전진이송하기 위한 이송컨베이어(70)와, 한 쌍의 세정액분사기(37)로 이루어진 장치부이다.Meanwhile, as shown in FIG. 6, the primary rinse station 30 is used to spray and rinse (rinse) a cleaning liquid (for example, pure water, etc.) to the first cleaned wafer 1. ) Is a device portion consisting of a conveying conveyor 70 and a pair of cleaning liquid injectors 37 for advancing forward in the advancing direction.

상기 이송컨베이어(70)는 소정간격을 두고 양측에 병렬 배치된 컨베이어풀리(71)(71a)와, 상기 컨베이어풀리(71)(71a)간에 체결된 컨베이어벨트(72)와, 상기 컨베이어풀리(71)(71a)를 지지하는 컨베이어브래킷(73)으로 이루어져 있다. 이때, 상기 컨베이어풀리(71a)는 나머지 컨베이어풀리(71)와는 약간의 구조적인 차이가 있는데, 이는 후술하게 될 방향전환이송장치부와의 간섭을 방지할 수 있도록 짧은 형태로 이분할된 구조를 이루도록 설계 변경한 것에 불과하다.The conveying conveyor 70 is a conveyor pulley (71) (71a) arranged in parallel on both sides at a predetermined interval, the conveyor belt 72 fastened between the conveyor pulley (71) (71a), and the conveyor pulley (71). Consists of a conveyor bracket (73) for supporting (71a). At this time, the conveyor pulley (71a) has a slight structural difference from the remaining conveyor pulley (71), which is to be divided into a bisected structure in a short form to prevent interference with the direction of the transfer device to be described later It's just a design change.

상기 세정액분사기(37)는 앞서 설명한 1차 세정 스테이션(20)의 케미컬분사기(26)의 구조와 다르지 않다. 즉, 상기 세정액분사기(37)는 원통형태를 이루는 것으로서, 그 중공부 내측으로 세정액공급유로(37a)가 형성되고, 그 외주상에 다수의 분사노즐(37b)이 형성된 구조를 이룬다.The cleaning liquid injector 37 is not different from the structure of the chemical injector 26 of the primary cleaning station 20 described above. That is, the cleaning liquid injector 37 has a cylindrical shape, and the cleaning liquid supply passage 37a is formed inside the hollow portion, and a plurality of injection nozzles 37b are formed on the outer circumference thereof.

또한, 본 발명에서는 이러한 상기 1차 린스 스테이션(30)의 구조에 더하여, 상기 이송컨베이어(70)에 의한 1차 린스 스테이션(30)내 웨이퍼(1) 투입 및 린스공정 후 후속세정공정으로의 웨이퍼(1) 이동시 그 이동방향을 90°변경하기 위한 구조로서 방향전환이송로울러장치(RAT ; Right Angle Transfer)를 부가하였다. 이는, 각 스테이션의 배열을 기존의 일렬상태에서 'L'자형 배열로 변경하여 폴리싱모듈(P) 및 웨이퍼 수납모듈(F) 등과 같은 주변장치부와 연계 배치함으로써 세정시스템을 포함한 전체장비에서의 적용구조를 컴팩트화하여 장치점유공간의 효율성을 극대화하기 위한 구조를 제공한다.In addition, in the present invention, in addition to the structure of the primary rinse station 30, the wafer to the subsequent cleaning process after the wafer 1 in the primary rinse station 30 by the transfer conveyor 70 and the rinse process. (1) A right angle transfer (RAT) was added as a structure for changing the direction of movement by 90 ° during movement. This is applied to the entire equipment including the cleaning system by changing the arrangement of each station from the existing line state to the 'L'-shape arrangement and linking it with peripheral parts such as the polishing module P and the wafer storage module F. The compact structure provides a structure to maximize the efficiency of the device occupied space.

즉, 상기 방향전환로울러장치는, 소정의 리니어모우션(예컨대, 상기 초벌세정 스테이션(10)에서의 승강장치 등)에 의해 승강작동되는 승강판(33)이 연직방향으로 배치되고, 상기 승강판(33)의 일측벽에 대해 일정간격을 두고 다수의 로울러브래킷(32)이 각각 동일 수평방향으로 고정 입설되며, 상기 각 로울러브래킷(33)의 내측에 각각 배열되어 상기 승강판(33)의 일측벽과 로울러브래킷(32)의 단부 간에 양단이 각각 회전 가능하도록 다수의 방향전환이송로울러(31)가 지지된 구조를 이룬다. 그리고, 상기 각 방향전환이송로울러(31)는 상기 이송컨베이어(70)의 컨베이어풀리(71a) 사이에 상호 간섭없이 배열되어 있다.That is, in the direction switching roller device, a lifting plate 33 which is lifted and operated by a predetermined linear motion (for example, the lifting device in the pristine cleaning station 10) is arranged in the vertical direction, and the lifting plate A plurality of roller brackets 32 are fixedly installed in the same horizontal direction at predetermined intervals with respect to one side wall of 33, and are arranged inside each of the roller brackets 33 to form one of the lifting plates 33. A plurality of redirection feed roller 31 is supported so that both ends are rotatable between the side wall and the end of the roller bracket 32. Each of the direction transfer rollers 31 is arranged without mutual interference between the conveyor pulleys 71a of the transfer conveyor 70.

따라서, 상기 방향전환이송로울러(31)는 상기 이송컨베이어(70) 사이에서 간섭없이 상기 승강판(33)의 승강운동과 함께 일체로 승강작동하게 되며, 이러한 방향전환이송장치에 의한 웨이퍼(1)의 방향전환이송원리를 첨부된 도면에 의거하여 순차적으로 설명하면 다음과 같다.Therefore, the redirection feed roller 31 is moved up and down together with the lifting movement of the lifting plate 33 without interference between the transfer conveyor 70, the wafer 1 by the redirection transfer device Turning in accordance with the principle of redirection transfer in accordance with the accompanying drawings sequentially as follows.

먼저, 도 7a에 도시된 평면도에서 보는 바와 같이, 1차 세정 스테이션(20)을 완료한 웨이퍼(1)는 이송컨베이어(70)의 컨베이어벨트(72)를 타고 상기 1차 린스 스테이션(30)의 내부로 진입한 후 상기 세정액분사기(37)의 순수 분사에 의한 린스공정을 수행하게 된다. 그 다음에는, 도 7b에 도시된 측면도에서 보는 바와 같이, 상기 이송컨베이어(70)의 컨베이어벨트(72)보다 아래에 위치해 있던 방향전환이송로울러(31)가, 상기 이송컨베이어(70) 사이에서 상기 승강판(33)의 상승과 함께 상기 컨베이어벨트(72) 위치에 비해 약간 위쪽까지 상승하면서, 상기 컨베이어벨트(72)에 안착되어 있던 웨이퍼(1)를 들어올리게 된다. 이러한 상태에서, 도 7c에 도시된 평면도에서 보는 바와 같이, 상기 방향전환이송로울러(31)가 전진이송방향으로 회전함에 따라 그 위에 얹혀진 웨이퍼(1)의 진행방향이 90°전환된 채로 상기 2차 세정 스테이션(40)의 내부로 이송되는 것이다.First, as shown in the plan view shown in FIG. 7A, the wafer 1 having completed the primary cleaning station 20 rides on the conveyor belt 72 of the conveying conveyor 70 of the primary rinse station 30. After entering the interior, the rinsing process by pure water injection of the cleaning liquid injector 37 is performed. Subsequently, as shown in the side view shown in FIG. 7B, the direction transfer roller 31 located below the conveyor belt 72 of the transfer conveyor 70 is disposed between the transfer conveyors 70. As the lifting plate 33 is raised, the wafer 1, which has been seated on the conveyor belt 72, is lifted up slightly up from the position of the conveyor belt 72. In this state, as shown in the plan view shown in FIG. 7C, as the direction change transfer roller 31 rotates in the forward transfer direction, the secondary direction of the wafer 1 placed thereon is shifted by 90 °. It is transferred to the inside of the washing station (40).

한편, 상기 2차 세정 스테이션(40)은 1차 세정 스테이션(20)에서와 같거나 다른 성분의 케미컬을 분사하여 상기 1차 세정 스테이션(20)과 동일한 구조(도 4 및 도 5 참조) 및 방식에 의해 웨이퍼(1)의 표면과 배면쪽에 잔류하는 파티클을 재차 세정하기 위한 장치부로서, 그 구체적인 설명은 생략하였으며, 상기 1차 세정 스테이션(20)과 구분하여 별도의 부호를 부여하지는 않았다.On the other hand, the secondary cleaning station 40 is the same structure (see FIGS. 4 and 5) and the same method as the primary cleaning station 20 by spraying the chemical of the same or different components as in the primary cleaning station 20 This is an apparatus part for cleaning the particles remaining on the surface and back side of the wafer 1 again, and the detailed description thereof is omitted, and no separate reference is given to the primary cleaning station 20.

또한, 상기 2차 린스 스테이션(50)은 상기 도 8에 도시된 바와 같이, 2차 세정된 웨이퍼(1)에 세정액(예컨대, 순수 등)을 분사하여 최종 린스하기 위한 것으로서, 웨이퍼(1)를 이송시켜주는 상기한 바와 같은 이송컨베이어(70)와, 상기 웨이퍼(1)의 상부에 설치되어 웨이퍼(1) 표면을 향해 순수를 분사하는 상기한 바와 같은 세정액분사기(51)로 이루어진 장치부이다. 미설명 부호 51b는 분사노즐이며, 본 장치부는 경우에 따라 초음파장치(Mega-sonic)를 부가적으로 설치하여 그 초음파 작용에 의한 세정공정을 병행하여 미세 파티클에 대한 최종 세정효과를 더욱 활성화시킬 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 8, the secondary rinse station 50 is used for final rinsing by spraying a cleaning liquid (for example, pure water or the like) onto the secondary cleaned wafer 1. It is a device portion consisting of the transfer conveyor 70 as described above and the cleaning liquid sprayer 51 as described above installed on the wafer 1 to spray pure water toward the surface of the wafer 1. Reference numeral 51b denotes a spray nozzle, and in some cases, an additional ultrasonic device (Mega-sonic) may be additionally installed to further activate the final cleaning effect on the fine particles in parallel with the cleaning process by the ultrasonic action. have.

그리고, 상기 2차 린스 스테이션(50)에 의해서 웨이퍼(1)를 독립적으로 충분히 린스할 수 있게 됨으로써, 후속의 건조 스테이션(60) 내에서 병행 실시되는 기존방식의 린스공정에 비해 린스공정을 더욱 효율적으로 수행할 수 있게 됨은 물론이고, 현재까지의 전체 세정공정에서의 주요 정체현상으로 지적되었던 건조 스테이션(60)의 공정소요시간을 단축시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있는 것이다.In addition, the second rinse station 50 allows the wafer 1 to be sufficiently rinsed independently, thereby making the rinse process more efficient than the conventional rinse process performed in parallel in the subsequent drying station 60. Of course, it can be performed, as well as the effect that can shorten the process time required of the drying station 60, which has been pointed out as a major congestion phenomenon in the entire cleaning process to date.

한편, 상기 건조 스테이션(SRD ; Spin Rinse Dry)(60)은 상기 도 9에 도시된 바와 같이, 최종적으로 린스한 웨이퍼(1)를 고속 회전시켜 그 원심력에 의해 순수 등의 잔류 세정액을 건조하기 위한 것으로서, 웨이퍼(1)를 파지하여 고속으로 회전시켜주는 핑거그립장치로 이루어지는 장치부이다.Meanwhile, as shown in FIG. 9, the drying station (SRD; Spin Rinse Dry) 60 rotates the rinsed wafer 1 at high speed to dry the residual cleaning liquid such as pure water by centrifugal force. This is an apparatus part which consists of a finger grip apparatus which grasps the wafer 1 and rotates at high speed.

상기 핑거그립장치는 웨이퍼(1)의 에지부를 등간격으로 파지한 후 고속 회전시키기 위한 장치로서, 하부에 마련된 구동부(66)로부터 동력을 전달받아 회전하는 중심회전축(65)이 상부로 신장되어 있고, 상기 중심회전축(65)의 상부에는 중심회전축(65)의 외주를 따라 등간격을 이루며 축방향으로 절개된 5개의 절개홈이 형성되고, 이 절개홈을 따라 상하로 움직일 수 있도록 상기 각 절개홈을 통해 방사상 방향으로 작동레버(64)가 각각 동일 길이를 유지하며 돌출되어 있으며, 상기 작동레버(64)의 움직임에 따라 연동될 수 있도록 힌지핀(64a)을 매개로 하여 상기 각 작동레버(64)의 선단부에서 회전 가능한 상태로 결합된 핑거아암(62)이 각각 연직방향으로 설치되고, 상기 핑거아암(62)의 상부쪽에는 웨이퍼(1)의 에지부를 수용할 수 있는 그루브를 갖는 그립핑거(61)가 상기 핑거아암(62)과 각각 일체로 형성되며, 상기 핑거아암(62)의 힌지핀(64a) 상부쪽과 상기 그립핑거(61)간의 연결부위에는, 웨이퍼(1)의 탑재시 이를 받쳐주는 안착판과 각각 연결되어 상기 핑거아암(62)과 그립핑거(61)간의 상대적 선회운동을 수행하기 위한 선회축으로서의 중심축핀(63)이 결합된 구조를 이루는 것이다.The finger grip device is a device for rotating the high speed after gripping the edges of the wafer 1 at equal intervals, and the central rotation shaft 65 that rotates by receiving power from the driving part 66 provided at the bottom thereof is extended upward. In the upper portion of the center rotation shaft 65, five incision grooves are formed in the axial direction at equal intervals along the outer periphery of the center rotation shaft 65, and the incision grooves are moved up and down along the incision grooves. The actuating lever 64 in the radial direction through the protruding and maintaining the same length, respectively, through the hinge pin (64a) so as to be interlocked according to the movement of the actuating lever (64) each of the actuating lever (64) Finger arms 62 rotatably coupled in a rotatable state at the distal end of the head) are installed in the vertical direction, and a grip finger having a groove for accommodating the edge of the wafer 1 on the upper side of the finger arm 62. 61 is formed integrally with the finger arm 62, and at the connecting portion between the upper portion of the hinge pin 64a of the finger arm 62 and the grip finger 61, the wafer 1 is mounted. It is connected to each of the seating plate supporting it to form a structure in which the central axis pin 63 as a pivot axis for performing the relative pivoting movement between the finger arm 62 and the grip finger 61.

상기 그립핑거(61)는 사람이 손가락의 사이간격을 고르게 벌린 상태에서 손가락 끝으로 원판 등의 가장자리를 파지할 때와 유사한 작동구조를 이루게 된다.The grip finger 61 has an operation structure similar to that when a person grips an edge of a disc or the like with a fingertip in a state where the distance between the fingers is evenly spread.

상기의 구조에 의하면, 상기 안착판 상에 탑재된 웨이퍼(1)는, 5개의 그립핑거(61)에 의해 견고하게 파지된 상태로, 상기 중심회전축(65)이 회전할 때 동시에 회전할 수 있게 되며, 웨이퍼(1)의 언로딩시에는 구동부(66)로부터의 기구적 조작에 의해 상기 작동레버(64)가 중심회전축(65)의 중심방향으로 수축되어 핑거아암(62)을 하단부를 잡아당김으로써 중심축핀(63)을 선회점으로 한 그립핑거(61)의 상단부가 방사상 방향으로 벌어지게 되어 웨이퍼(1)를 릴리즈(Release)시켜준다. 아울러 웨이퍼(1)의 파지(그립)시에는 상기의 설명과 반대로 작동되므로 별도의 설명을 생략하기로 한다.According to the above structure, the wafer 1 mounted on the seating plate is firmly gripped by five grip fingers 61, so that the central rotation shaft 65 can rotate at the same time as it rotates. At the time of unloading the wafer 1, the operation lever 64 is contracted toward the center of the central rotation shaft 65 by mechanical operation from the driving unit 66 to pull the finger arm 62 toward the lower end. As a result, the upper end of the grip finger 61 having the pivot point 63 as the pivot point opens in the radial direction, thereby releasing the wafer 1. In addition, when the grip (grip) of the wafer 1 is operated in the reverse of the above description will be omitted a separate description.

또한, 상기 5개의 그립핑거(61)는 원주상 등간격으로 배치되므로 그 사이간격이 각각 72°를 유지하고, 특히, 플랫존 타입의 웨이퍼(1)를 정렬조작없이 투입하더라도 최소한 4개의 유효 그립핑거(61)가 웨이퍼 둘레에 대해 180°를 훨씬 초과하는 216°를 감싸쥐게 됨으로써 견고한 그립상태를 유지할 수 있게 된다. 이는, 4개의 그립핑거를 적용한 기존 구조의 경우에 있어서 플랫존 타입의 웨이퍼(1)를 정렬조작없이 투입하였을 때, 최소한 3개의 유효 그립핑거가 웨이퍼 둘레에 대해 180°만을 감싸쥐게 됨에 따른 불안정한 그립상태에 비해 현저히 우월한 장비 안정성을 구현할 수 있는 것이다.In addition, the five grip fingers 61 are arranged at equal intervals in the circumference, so that the intervals between them are maintained at 72 °, and in particular, at least four effective grips, even if the flat zone type wafer 1 is inserted without alignment operation. The finger 61 envelops 216 ° much more than 180 ° with respect to the wafer circumference to maintain a firm grip. This is an unstable grip when the flat zone type wafer 1 is inserted without alignment operation in the case of the existing structure in which four grip fingers are applied. As a result, at least three effective grip fingers wrap only 180 ° around the wafer. It is possible to realize equipment stability that is significantly superior to the state.

따라서, 본 발명에서는 웨이퍼 그립구조를 5개 그립핑거(61)의 형태로 개량함으로써 웨이퍼(1)의 투입방향에 관계없이 그 그립상태가 균일하게 유지되어 고속 회전시에도 웨이퍼의 파손 염려가 없는 안정적 구조를 구현할 수 있게 된다.Therefore, in the present invention, the grip structure of the wafer is improved in the form of five grip fingers 61 so that the grip state is maintained uniformly regardless of the direction in which the wafer 1 is inserted, so that the wafer is not damaged even at high speed. You can implement the structure.

참고적으로, 상기 그립핑거(61)는 플랫존 타입(Flat Zone Type)의 웨이퍼인가 또는 노치 타입(Notch Type)의 웨이퍼인가에 따라 그 개수를 달리하여 설계할 수도 있다. 즉, 플랫존 타입의 웨이퍼의 경우에는 5개의 그립핑거(61)를, 노치 타입의 웨이퍼의 경우에는 3∼4개의 그립핑거(61)를 각각 적용하여 구성할 수 있으나, 본 발명에 따른 건조 스테이션(60)에서는, 웨이퍼(1)의 유형에 관계없이 모두 적용할 수 있음은 물론이고 웨이퍼 중심조정(Center Alignment) 등과 같은 별도의 웨이퍼 정렬조작이 없이 웨이퍼(1)를 바로 투입하여 가동시킬 수 있도록 하기 위하여, 5개의 그립핑거(61)에 의한 구조를 지향하고 있다.For reference, the grip fingers 61 may be designed by varying the number depending on whether the wafer is a flat zone type wafer or a notch type wafer. That is, five grip fingers 61 may be applied to a flat zone type wafer, and three to four grip fingers 61 may be applied to a notched type wafer, respectively. Regardless of the type of the wafer 1, all of the wafers 60 may be applied, and the wafer 1 may be directly loaded and operated without a separate wafer alignment operation such as wafer center alignment. In order to do this, the structure by five grip fingers 61 is aimed at.

또한, 필요에 따라서는, 상기 건조 스테이션(60)의 장치 상부쪽에 건조공정 전 순수(또는 질소가스)를 분사하여 최종 린스공정을 수행하기 위한 순수 및 질소가스분사기(67)를 더 포함하여 구성할 수도 있다. 이 경우, 상기 핑거그립장치를 저속 회전운전시 순수를 분사하여 린스공정을 수행한 후, 상기 핑거그립장치를 고속 회전운전시 질소가스를 분사하여 공기중 산소와의 반응에 의한 웨이퍼(1) 표면의 산화방지 처리와 함께 건조성능을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, if necessary, further comprising a pure water and nitrogen gas injector 67 for spraying the pure water (or nitrogen gas) before the drying process to the upper side of the drying station 60 to perform the final rinsing process. It may be. In this case, the finger grip device is sprayed with pure water during the low speed rotation operation to perform a rinse process, and then the nitrogen gas is injected during the high speed rotation operation of the finger grip device to react with oxygen in the air. With the anti-oxidation treatment of the drying performance can be improved.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 반도체 웨이퍼 세정시스템에 의하면, 표면 연마된 웨이퍼의 세정 및 린스작업을 각각 독립적으로 분리시켜 마련된 세정 스테이션 및 린스 스테이션에 의해 각각 처리할 수 있도록 함으로써 각 세정 스테이션으로의 진입 대기시간을 최소화할 수 있게 되고, 이로 인하여 전체공정상의 정체현상을 해소하여 제품 생산성을 현저히 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.According to the semiconductor wafer cleaning system of the present invention as described above, the cleaning and rinsing operations of the surface-polished wafers can be separately separated and processed by the cleaning station and the rinse station, respectively. It is possible to minimize the waiting time, thereby eliminating the congestion in the overall process has the effect of significantly improving the product productivity.

또한, 본 발명에 의하면, 케미컬 및 순수의 공급구조를 이원화하여 세정효과를 향상시킴과 아울러 각 스테이션별 세정에 소요되는 시간을 단축시킴으로써 제품 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다. 즉, 별도의 케미컬분사기를 통한 케미컬의 공급 및 브러쉬를 통한 순수의 공급구조로 이원화됨으로써 하나의 세정 스테이션 내에서 두 가지 이상의 케미컬을 사용하는 세정공정을 수행하는 경우에도 이종 케미컬간의 성분차이에 의한 pH 쇼크가 유발될 염려가 전혀 없고, 케미컬의 농도를 정확히 유지할 수 있어 세정효과를 극대화할 수 있으며, 따라서 세정소요시간을 단축시킬 수 있어 제품 생산성을 높일 수 있게 되는 것이다.In addition, according to the present invention, the supply structure of chemical and pure water is dualized to improve the cleaning effect and to shorten the time required for cleaning at each station, thereby improving product productivity. In other words, the duality of the chemical supply through the chemical sprayer and the pure water supply through the brush allows the pH due to the difference in the components between the different chemicals even when the cleaning process using two or more chemicals is performed in one cleaning station. There is no fear of shock, and the concentration of chemicals can be maintained accurately, thereby maximizing the cleaning effect, thus shortening the cleaning time and improving product productivity.

또한, 본 발명에 의하면, 브러쉬에 의한 본격 세정공정을 수행하기 전에 별도의 예비 세정공정을 수행할 수 있는 초벌세정 스테이션을 마련하여 폴리싱 공정을 거친 오염정도가 심한 웨이퍼를 어느 정도 정화시킨 상태에서 브러쉬에 의한 세정공정을 수행토록 함으로써 상기 브러쉬의 오염을 최소로 하여 세정능력이 극대화될 수 있음은 물론이고, 그 수명이 연장되어 공정비용의 절감 및 이로 인한 장치의 보수유지상의 이점을 발휘할 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, before performing a full-scale cleaning process by a brush, a brush for cleaning the highly contaminated wafer with a degree of purification by providing a pristine cleaning station capable of performing a separate preliminary cleaning process to a brush By performing the cleaning process by using the brush to minimize the contamination of the brush can be maximized, as well as its life is extended to reduce the process cost and thereby can maintain the advantages of maintenance of the device. .

또한, 본 발명에 의하면, 웨이퍼를 회전시켜 건조하기 위한 건조 스테이션에 있어서의 웨이퍼 그립구조를 5개의 그립핑거 형태로 개량함으로써 웨이퍼의 투입방향에 관계없이 그 그립상태가 균일하게 유지되어 고속 회전시에도 웨이퍼의 파손 염려가 없는 안정적 구조를 구현할 수 있게 됨은 물론이고 플랫존 타입(Flat Zone Type) 또는 노치 타입(Notch Type) 등과 같은 웨이퍼의 유형에 관계없이 범용화할 수 있으며, 따라서 별도의 웨이퍼 정렬조작이 필요치 않으므로 공정소요시간을 단축시킴으로써 제품 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.Further, according to the present invention, the wafer grip structure in the drying station for drying the wafer by rotating it into five grip fingers forms the grip state uniformly regardless of the wafer feeding direction, so that even at high speed rotation. It is possible not only to realize a stable structure without worrying about wafer breakage, but also to generalize it regardless of the type of wafer such as flat zone type or notch type. Since it is not necessary, there is an effect that the product productivity can be improved by shortening the process time.

또한, 본 발명에 의하면, 세정과 린스 및 건조를 위한 각 스테이션 중 어느 한 곳에 방향전환이송장치를 설치하여 'L'자형의 배치구조로 개량함으로써 장비의 설치공간을 최소로 하여 공간효율성을 극대화할 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by installing a redirection transfer device at any one of the stations for cleaning, rinsing and drying to improve the 'L' shaped arrangement structure to minimize the installation space of the equipment to maximize the space efficiency There is an effect that becomes possible.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 기준하여 설명되어 있으나 이는 예시적인 것이라 할 수 있고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예들을 생각해 낼 수 있으므로 이러한 균등한 실시예들 또한 본 발명의 특허청구범위 내에 포함되는 것으로 보아야 함은 극히 당연한 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 결정되어야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, this may be regarded as exemplary, and a person of ordinary skill in the art may conceive various modifications and equivalent embodiments therefrom. It should be understood that such equivalent embodiments are also included within the claims of the present invention. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 세정시스템의 각부 배치구조를 개략 도시함과 아울러 폴리싱모듈 및 웨이퍼 수납모듈 등의 주변장치부와의 연계상태를 평면상으로 도시한 모식도이다.1 is a schematic diagram showing the arrangement structure of each part of the semiconductor wafer cleaning system according to the present invention and a plan view showing a connection state with peripheral devices such as a polishing module and a wafer storage module in a plan view.

도 2는 본 발명의 세정시스템에 적용된 수막식 순수분사기에 의한 굵은 파티클을 우선 제거하기 위한 초벌세정 스테이션의 주요 구조를 도시한 사시도이다.2 is a perspective view showing the main structure of the priming cleaning station for first removing the coarse particles by the water film type pure water sprayer applied to the cleaning system of the present invention.

도 3은 상기 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 세정시스템에 적용된 함습성 스펀지제의 브러쉬에 의한 1차 및 2차 세정 스테이션의 주요 구조를 도시한 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing the main structure of the primary and secondary cleaning station by the brush of the moisture-absorbing sponge applied to the cleaning system of the present invention.

도 5는 상기 1차 및 2차 세정 스테이션에 적용되는 브러쉬의 순수 유통구조를 도시한 종단면도이다.FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a pure flow structure of a brush applied to the primary and secondary cleaning stations.

도 6은 상기 1차 및 2차 세정 스테이션간에 배치되어 상기 1차 세정 스테이션에 의한 세정 후의 린스공정을 수행함과 아울러 웨이퍼의 이송방향을 변환시킬 수 있도록 된 1차 린스 스테이션의 주요 구조를 도시한 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view illustrating a main structure of a primary rinse station disposed between the primary and secondary rinsing stations so as to perform a rinsing process after the rinsing by the primary rinsing station and to change a wafer transfer direction. to be.

도 7a 내지 도 7c는 상기 1차 린스 스테이션에 의한 웨이퍼의 방향전환이송원리를 설명하기 위한 것으로,7a to 7c are for explaining the principle of the transfer direction of the wafer by the primary rinse station,

도 7a는 상기 1차 세정 스테이션을 통해 세정된 웨이퍼가 이송컨베이어에 의해 상기 1차 린스 스테이션의 내부로 진입한 상태를 개략적으로 도시한 평면도,7A is a plan view schematically illustrating a state in which a wafer cleaned through the primary cleaning station enters the inside of the primary rinse station by a transfer conveyor;

도 7b는 상기 이송컨베이어 사이로 방향전환이송로울러가 상승하여 상기 이송컨베이어로부터 웨이퍼를 들어올린 상태를 개략적으로 도시한 측면도,FIG. 7B is a side view schematically illustrating a state in which a turning transfer roller is lifted between the conveying conveyors to lift the wafer from the conveying conveyor; FIG.

도 7c는 상기 방향전환이송로울러가 회전함에 따라 그 위에 얹혀진 웨이퍼의 진행방향이 전환된 채로 상기 2차 세정 스테이션의 내부로 이송되는 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.FIG. 7C is a plan view schematically illustrating a state in which the direction of movement of the wafer loaded thereon is transferred to the inside of the secondary cleaning station as the direction transfer roller rotates.

도 8은 상기 2차 세정 스테이션에 의한 세정 후의 린스공정을 수행하는 2차 린스 스테이션의 주요 구조를 도시한 사시도이다.8 is a perspective view showing the main structure of a secondary rinse station for performing a rinse process after cleaning by the secondary washing station.

도 9는 본 발명에 적용된 원심력을 이용한 건조 스테이션의 주요 구조를 도시한 사시도이다.9 is a perspective view showing the main structure of a drying station using a centrifugal force applied to the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

C ; 세정시스템 F ; 웨이퍼 수납모듈C; Cleaning system F; Wafer Storage Module

P ; 폴리싱모듈(Polishing Module) 1 ; 웨이퍼P; Polishing Module 1; wafer

1a ; 플랫존(Flat Zone) 2 ; 플래튼1a; Flat Zone 2; Platen

3 ; 로딩디바이스 4 ; 카셋트스테이지3; Loading device 4; Cassette Stage

5 ; 로봇아암 10 ; 초벌세정 스테이션5; Robot arm 10; Initial cleaning station

11 ; 지지판 11a ; 승강안내레일11; Support plate 11a; Lift Guide Rail

12 ; 실린더 12a ; 실린더로드12; Cylinder 12a; Cylinder rod

13 ; 승강판 14 ; 모우터13; Lifting plate 14; Motor

14a ; 구동풀리 15a, 15b ; 벨트14a; Drive pulleys 15a and 15b; belt

16 ; 가이드로울러 16a ; 로울러축16; Guide roller 16a; Roller Shaft

16b, 16c ; 종동풀리 16d ; 베어링16b, 16c; Driven pulleys 16d; bearing

17 ; 케이싱 17a ; 덮개17; Casing 17a; cover

18 ; 순수분사기 18a ; 순수공급공18; Pure spray machine 18a; Pure water supply

20 ; 1차 세정 스테이션 21 ; 브러쉬20; Primary cleaning station 21; brush

21a ; 접촉돌기 22 ; 브러쉬축21a; Contact projection 22; Brush axis

22a ; 순수공급유로 22b ; 순수토출공22a; Pure feed channel 22b; Pure air discharge

23 ; 가이드로울러 23a ; 로울러축23; Guide roller 23a; Roller Shaft

24 ; 로울러이동선회축 25 ; 케이싱24; Roller travel pivot 25; Casing

26 ; 케미컬분사기 26a ; 케미컬공급유로26; Chemical injectors 26a; Chemical Supply Euro

26b ; 분사노즐 30 ; 1차 린스 스테이션26b; Injection nozzle 30; 1st rinse station

31 ; 방향전환이송로울러 32 ; 로울러브래킷31; Turning feed roller 32; Roller Bracket

33 ; 승강판 37 ; 세정액분사기33; Lifting plate 37; Cleaning Liquid Sprayer

37a ; 세정액공급유로 37b ; 분사노즐37a; Washing liquid supply flow passage 37b; Spray nozzle

40 ; 2차 세정 스테이션 50 ; 2차 린스 스테이션40; Secondary cleaning station 50; 2nd rinse station

51 ; 세정액분사기 51b ; 분사노즐51; Washing liquid injector 51b; Spray nozzle

60 ; 건조 스테이션 61 ; 그립핑거60; Drying station 61; Grip Finger

62 ; 핑거아암 63 ; 중심축핀62; Finger arm 63; Center shaft pin

64 ; 작동레버 64a ; 힌지핀64; Operating lever 64a; Hinge pin

65 ; 중심회전축 66 ; 구동부65; Center axis 66; Driving part

67 ; 순수 및 질소가스분사기 70 ; 이송컨베이어67; Pure water and nitrogen gas injectors 70; Conveyor

71, 71a ; 컨베이어풀리 72 ; 컨베이어벨트71, 71a; Conveyor pulley 72; Conveyor belt

73 ; 컨베이어브래킷73; Conveyor Bracket

Claims (6)

순수를 분사하여 웨이퍼상의 파티클을 우선 제거하기 위한 초벌세정 스테이션;A pristine cleaning station for spraying pure water to first remove particles on the wafer; 웨이퍼의 표면과 배면쪽에 접촉되도록 배치된 한 쌍의 브러쉬를 마찰 회전시킴과 아울러 별도의 케미컬분사기를 통해 케미컬을 분사하여 잔류 파티클을 1차적으로 세정하기 위한 1차 세정 스테이션;A primary cleaning station for frictionally rotating a pair of brushes disposed to be in contact with the surface and the back side of the wafer, as well as spraying the chemical through a separate chemical injector to primarily clean the remaining particles; 상기 1차 세정 스테이션에서 1차 세정된 웨이퍼에 세정액을 분사하여 린스하기 위한 1차 린스 스테이션;A primary rinse station for spraying and rinsing a cleaning liquid onto the wafer cleaned at the primary cleaning station; 상기 1차 린스 스테이션에서 린스된 웨이퍼에 별도의 케미컬분사기를 통해 케미컬을 분사하여 상기 1차 세정 스테이션과 동일한 구조 및 방식에 의해 웨이퍼의 표면과 배면쪽에 잔류하는 파티클을 재차 세정하기 위한 2차 세정 스테이션;A second cleaning station for spraying chemicals onto the wafer rinsed in the first rinsing station through a separate chemical sprayer to clean particles remaining on the surface and back side of the wafer by the same structure and method as the first cleaning station. ; 상기 2차 세정 스테이션에서 2차 세정된 웨이퍼에 세정액을 분사하여 린스하기 위한 2차 린스 스테이션; 및A secondary rinse station for spraying and rinsing a cleaning liquid onto the second cleaned wafer in the secondary cleaning station; And 상기 2차 린스 스테이션에서 린스된 웨이퍼를 고속 회전시켜 그 원심력에 의해 잔류 세정액을 건조하기 위한 건조 스테이션;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정시스템.And a drying station for rotating the wafer rinsed at the secondary rinse station at a high speed to dry the residual cleaning liquid by the centrifugal force thereof. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 1차 린스 세정 스테이션은 1차 세정된 웨이퍼가 상기 1차 린스 스테이션의 내부로 진입되는 방향에 대하여 그 후속공정으로의 진행방향을 90°전환시켜 이송하기 위한 방향전환이송장치를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정시스템.The primary rinse cleaning station further includes a redirection transfer device for transferring the first cleaned wafer by 90 ° with respect to the direction in which the primary cleaned wafer enters the interior of the primary rinse station. A semiconductor wafer cleaning system, characterized in that. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 방향전환이송장치는, 연직방향으로 배치되어 소정의 리니어모션장치부에 의해 승강작동되는 승강판과, 상기 승강판의 한쪽 측벽에 대해 일정간격을 두고 각각 동일 수평방향으로 고정 입설되어지되 선행공정으로부터 웨이퍼를 이송시켜주는 이송컨베이어의 사이로 상호 간섭되지 않도록 그 사이사이에 배열된 다수의 로울러브래킷과, 상기 각 로울러브래킷의 내측에 각각 배열되어 상기 승강판의 측벽과 로울러브래킷의 단부 간에 양단이 각각 회전 가능하도록 지지된 다수의 방향전환이송로울러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정시스템.The redirection transfer device is placed in the vertical direction and the lifting plate which is lifted and operated by a predetermined linear motion device unit, and fixedly installed in the same horizontal direction with a predetermined interval with respect to one side wall of the lifting plate, respectively, the preceding step And a plurality of roller brackets arranged therebetween so as not to interfere with each other between transfer conveyors for transferring wafers from each other, and arranged inside the respective roller brackets so that both ends between the side walls of the elevating plate and the ends of the roller brackets, respectively. A semiconductor wafer cleaning system comprising a plurality of redirection feed rollers rotatably supported. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초벌세정 스테이션은,The initial cleaning station, 연직방향으로 승강안내레일이 형성된 지지판과, 상기 승강안내레일에 의해 안내될 수 있도록 상기 승강안내레일상에 결합된 승강판과, 상기 승강판을 승강작동시킬 수 있도록 연직방향으로 신축작동되는 실린더와, 웨이퍼를 파지한 후 회전시킬 수 있도록 하나 이상의 구동원에 의해 동시 회전됨과 아울러 웨이퍼의 로딩 및 언로딩시 상기 웨이퍼와 간섭되지 않도록 상기 승강판과 함께 승강작동되는 다수의 가이드로울러를 포함하여 이루어진 웨이퍼 그립 및 회전장치부; 및A support plate having a lifting guide rail formed in a vertical direction, a lifting plate coupled to the lifting guide rail so as to be guided by the lifting guide rail, and a cylinder extending and contracted in the vertical direction to operate the lifting plate. And a plurality of guide rollers, which are simultaneously rotated by one or more driving sources to hold and rotate the wafer, and which are lifted and operated together with the lifting plate so as not to interfere with the wafer during loading and unloading of the wafer. And a rotating device unit; And 상기 웨이퍼의 상부에 설치되어 고압의 순수공급시 수막의 형태로 분사됨으로써 굵은 파티클을 주로 제거하여주기 위한 순수분사기;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정시스템.And a pure water injector installed on the wafer and sprayed in the form of a water film upon supplying pure water at high pressure to mainly remove coarse particles. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 1차 및 2차 세정 스테이션은, 웨이퍼의 양면에 물리적으로 접촉되어 웨이퍼를 세정함과 아울러 장치의 공회전시 내부의 순수공급유로를 통해 순수만을 공급받아 함습 처리할 수 있도록 된 함습성 스펀지제로 이루어진 한 쌍의 브러쉬와, 상기의 웨이퍼의 양면을 향해 각각 대칭적으로 설치되어 케미컬만을 유통시켜 분사할 수 있도록 된 케미컬분사기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정시스템.The primary and secondary cleaning stations are made of a moist sponge to physically contact both sides of the wafer to clean the wafer and to receive only pure water through a pure water supply passage therein when the device is idle. A semiconductor wafer cleaning system comprising a pair of brushes and a chemical sprayer disposed symmetrically toward both surfaces of the wafer to distribute and spray only the chemical. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 건조 스테이션은, 하부에 마련된 구동부로부터 동력을 전달받아 회전하는 중심회전축이 상부로 신장되어 있고, 상기 중심회전축의 상부에는 중심회전축의 외주를 따라 등간격을 이루며 축방향으로 절개된 5개의 절개홈이 형성되고, 이 절개홈을 따라 상하로 움직일 수 있도록 상기 각 절개홈을 통해 방사상 방향으로 작동레버가 각각 동일 길이를 유지하며 돌출되어 있으며, 상기 작동레버의 움직임에 따라 연동될 수 있도록 힌지핀을 매개로 하여 상기 각 작동레버의 선단부에서 회전 가능한 상태로 결합된 핑거아암이 각각 연직방향으로 설치되고, 상기 핑거아암의 상부쪽에는 웨이퍼의 에지부를 수용할 수 있는 그루브를 갖는 그립핑거가 상기 핑거아암과 각각 일체로 형성되며, 상기 핑거아암의 힌지핀 상부쪽과 상기 그립핑거간의 연결부위에는, 웨이퍼의 탑재시 이를 받쳐주는 안착판과 각각 연결되어 상기 핑거아암과 그립핑거간의 상대적 선회운동을 수행하기 위한 선회축으로서의 중심축핀이 결합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정시스템.The drying station has a central rotating shaft which rotates by receiving power from a driving unit provided at the bottom thereof and extends upwardly, and five incision grooves cut in the axial direction at equal intervals along the outer circumference of the central rotating shaft at an upper portion of the central rotating shaft. Is formed, and the operation levers are projected in the radial direction through each of the incision grooves so as to move up and down along the incision grooves, respectively, maintaining the same length, the hinge pin to be interlocked according to the movement of the operation lever Finger arms coupled to each other in a rotatable state at a distal end of each of the operating levers are installed in the vertical direction, and a grip finger having a groove for accommodating an edge portion of the wafer on an upper side of the finger arm is provided with the finger arm. And are formed integrally with each other, and are connected to an upper portion of the hinge pin of the finger arm and the grip finger. The semiconductor wafer cleaning system according to claim 1, wherein a central shaft pin is connected to a seating plate supporting the wafer when the wafer is mounted, and a pivot pin as a pivot axis for performing a relative pivoting motion between the finger arm and the grip finger.
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