KR20060074584A - 스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛에 관한 것으로서, 초순수가 분사됨과 아울러 회전하는 웨이퍼 표면에 회전체 하단에 구비된 브러쉬를 근접시켜 회전시킴으로써 웨이퍼를 클리닝하는 스핀 린스 드라이 장치의 브러쉬 유닛에 있어서, 브러쉬(120,220)는 PVA 재질의 다공성부재(121,221)와 나일론 재질의 솔(122,222)로 이루어진다. 따라서, 본 발명은 브러쉬로서 PVA 재질의 다공성부재와 나일론 재질의 솔이 함께 구비됨으로써 웨이퍼에 존재하는 다양한 크기의 파티클을 동시에 제거할 수 있으며, 이로 인해 웨이퍼의 클리닝 효율을 향상시키는 효과를 가지고 있다.

Description

스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛{BRUSH UNIT OF A SPIN RINSE DRY APPARATUS}
도 1은 종래의 기술에 따른 스핀 린스 드라이장치를 도시한 정면도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 브러쉬 유닛의 다른 실시예를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일시예에 따른 스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛을 도시한 저면 사시도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛을 도시한 저면 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110, 210 : 회전체 120, 220 : 브러쉬
121, 221 : 다공성부재 122, 222 : 솔
130, 230 : 연결축
본 발명은 스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세 하게는 웨이퍼에 존재하는 다양한 크기의 파티클을 동시에 제거할 수 있는 스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛에 관한 것이다.
최근에는 웨이퍼가 대구경화 됨에 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 CMP 공정을 마친 웨이퍼 표면에 부착된 슬러리를 비롯한 파티클(particle)을 제거하기 위하여 웨이퍼를 케미컬로 세정한 다음 웨이퍼 표면에 잔존하는 파티클과 케미컬의 제거를 위해 스핀 린스 드라이(spin rinse dry) 공정을 실시한다.
스핀 린스 드라이 공정은 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼 표면에 잔존하는 파티클이나 케미컬을 제거하기 위해 초순수를 분사하여 린스하며, 린스완료후 초순수의 분사를 중지하여 건조시키는 공정이다.
종래의 CMP 공정을 마치고 웨이퍼 표면에 잔류하는 파티클이나 케미컬을 제거하기 위하여 초순수로 린스 후 건조시키는 스핀 린스 드라이(spin rinse dry) 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 기술에 따른 스핀 린스 드라이장치를 도시한 정면도이다. 도 시된 바와 같이, 종래의 스핀 린스 드라이장치(10)는 폴리싱을 마친 웨이퍼(W)를 클램핑하여 회전시키는 스핀 척(11)과, 스핀 척(11)에 클램핑된 웨이퍼(W)를 향해 초순수를 분사하는 분사노즐(12)과, 스핀 척(11)에 클램핑된 웨이퍼(W) 표면에 접하도록 하단에 브러쉬(13a)가 부착되는 브러쉬 유닛(13)을 포함한다.
스핀 척(11)은 미도시된 모터 등의 회전수단에 의해 회전함으로써 웨이퍼(W)표면에 부착된 이물질을 원심력에 의해 제거되도록 하고, 회전체(11a)의 가장자리에 웨이퍼(W)의 에지부분을 클램핑하는 클램프(11b)가 일정 간격으로 복수로 설치된다. 클램프(11b) 각각은 웨이퍼(W)의 에지부분을 지지하는 지지턱(11c)이 형성되며, 지지턱(11c)의 상측에 웨이퍼(W)의 에지부분 상단을 클램핑하는 걸림편(11d)이 돌출 또는 삽입되도록 설치된다.
분사노즐(12)은 외부의 초순수공급부(미도시)로부터 공급되는 초순수를 스핀 척(11)에 클램핑된 웨이퍼(W)를 향해 분사함으로써 웨이퍼(W)에 부착된 파티클이나 케미컬 등을 제거하도록 한다.
브러쉬 유닛(13)은 웨이퍼(W)를 린스시 하단에 구비되는 PVA(poly vinyl acetate) 재질의 다공성 부재인 브러쉬(13a)를 웨이퍼(W)의 표면에 근접시켜서 회전시킴으로써 웨이퍼(W) 표면에 존재하는 초순수가 와류를 형성하여 웨이퍼(W)의 회전에 따른 원심력에 의해 웨이퍼(W) 표면에 존재하는 케미컬이나 파티클 등과 같이 외부로 배출되도록 한다.
한편, 도 2에서 나타낸 바와 같이, 종래의 다른 실시예에 따른 브러쉬 유닛(14)은 하단에 구비되는 브러쉬(14a)가 나일론 재질로 형성되는 솔로 형성된다.
그러나, 이와 같이 스핀 린스 드라이장치(10)의 브러쉬 유닛(13,14)은 PVA 재질의 브러쉬(13a)의 경우 크기가 큰 파티클 제거에는 적절하지 못하며, 나일론 재질의 브러쉬(14a)는 크기가 작은 파티클의 제거에 효과적이지 못한 문제점을 가지고 있었다. 따라서, 클리닝하고자 하는 웨이퍼(W)에 서로 다른 크기의 파티클이 존재하는 경우 PVA 재질의 브러쉬(13a)나 나일론 재질의 브러쉬(14a)만으로는 완전하게 제거하기가 곤란하여 웨이퍼(W)에 대한 클리닝이 제대로 이루어지지 못하는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 브러쉬로서 PVA 재질의 다공성부재와 나일론 재질의 솔이 함께 구비됨으로써 웨이퍼에 존재하는 다양한 크기의 파티클을 동시에 제거할 수 있으며, 이로 인해 웨이퍼의 클리닝 효율을 향상시키는 스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 초순수가 분사됨과 아울러 회전하는 웨이퍼 표면에 회전체 하단에 구비된 브러쉬를 근접시켜 회전시킴으로써 웨이퍼를 클리닝하는 스핀 린스 드라이 장치의 브러쉬 유닛에 있어서, 브러쉬는 PVA 재질의 다공성부재와 나일론 재질의 솔로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설 명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일시예에 따른 스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛을 도시한 저면 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛(100)은 스핀 린스 드라이 공정을 위해 스핀 척(11)(도 1에 도시)에 안착되어 회전함과 아울러 분사노즐(12)(도 1에 도시)로부터 분사되는 초수순가 분사되는 웨이퍼(W)(도 1에 도시) 표면으로 로딩되는 회전체(110) 하단에 PVA(Polyvinyl alcohol) 재질의 다공성부재(121)와 나일론 재질의 솔(122)로 이루어진 브러쉬(120)가 구비된다.
회전체(110)는 연결축(130)에 의해 본체(미도시)에 연결됨으로써 회전력을 전달받음과 아울러 웨이퍼(W)(도 1에 도시)로 로딩 또는 언로딩된다.
브러쉬(120)는 스핀 척(11)(도 1에 도시)에 안착되어 회전함과 아울러 분사노즐(12)(도 1에 도시)로부터 분사되는 초순수가 분사되는 웨이퍼(W)(도 1에 도시) 표면에 근접되어 회전체(110)의 회전에 의해 회전함으로써 웨이퍼(W)(도 1에 도시) 표면과의 사이에 존재하는 초순수가 와류를 형성토록 하여 웨이퍼(W) 표면에 존재하는 케미컬이나 파티클 등을 제거한다.
브러쉬(120)는 도 3에서 도시된 본 실시예에서, PVA 재질로 만들어진 스폰지 형태의 다공성부재(121)가 중심부에 위치하며, 다공성부재(121)의 외측에 나일론재질로 형성된 솔(122)이 위치한다.
한편, 도 4에서 도시된 다른 실시예에서는 브러쉬(220)가 연결축(230)에 연결되는 회전체(210) 하단에 구비되며, 이전 실시예에서와 같이, PVA 재질의 다공성 부재(221)와 나일론 재질의 솔(222)로 이루어지되, 솔(222)이 중심부에 위치하며, 솔(222)의 외측에 다공성부재(221)가 위치한다.
이와 같은 구조로 이루어진 스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛의 동작은 다음과 같이 이루어진다.
스핀 척(11)(도 1에 도시)에 안착되어 회전하는 웨이퍼(W) 표면에 분사노즐(12)(도 1에 도시)에 의해 초순수가 분사되면 브러쉬 유닛(100,200)의 회전체(110,210)가 웨이퍼(W) 상측으로 로딩되어 브러쉬(120,220)가 웨이퍼(W)(도 1에 도시) 표면에 근접한 상태에서 회전체(110,210)와 함께 회전하여 웨이퍼(W)(도 1에 도시) 표면과의 사이에 존재하는 초순수가 와류를 형성토록 하여 웨이퍼(W) 표면에 존재하는 케미컬이나 파티클 등을 제거한다.
이 때, 웨이퍼(W) 표면에 존재하는 파티클 중에서 비교적 크기가 작은 파티클은 PVA 재질의 다공성부재(121,221)에 의해, 비교적 크기가 큰 파티클은 나일론 재질의 솔(122,222)에 의해 제거된다.
이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 브러쉬(120,220)로서 PVA 재질의 다공성부재(121,221)와 나일론 재질의 솔(122,222)이 함께 구비됨으로써 웨이퍼(W)(도 1에 도시)에 존재하는 다양한 크기의 파티클을 동시에 제거할 수 있으며, 이로 인해 웨이퍼(W)(도 1에 도시)의 클리닝 효율을 향상시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛은 브러쉬로서 PVA 재질의 다공성부재와 나일론 재질의 솔이 함께 구비됨으로써 웨이 퍼에 존재하는 다양한 크기의 파티클을 동시에 제거할 수 있으며, 이로 인해 웨이퍼의 클리닝 효율을 향상시키는 효과를 가지고 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛을 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 (3)

  1. 초순수가 분사됨과 아울러 회전하는 웨이퍼 표면에 회전체 하단에 구비된 브러쉬를 근접시켜 회전시킴으로써 상기 웨이퍼를 클리닝하는 스핀 린스 드라이 장치의 브러쉬 유닛에 있어서,
    상기 브러쉬는 PVA 재질의 다공성부재와 나일론 재질의 솔로 이루어지는 스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 브러쉬는,
    상기 다공성부재가 중심부에 위치하며, 상기 다공성부재의 외측에 상기 솔이 위치하는 것
    을 특징으로 하는 스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 브러쉬는,
    상기 솔이 중심부에 위치하며, 상기 솔의 외측에 상기 다공성부재가 위치하는 것
    을 특징으로 하는 스핀 린스 드라이장치의 브러쉬 유닛.
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