KR20070033563A - Apparatus for cleaning wafer - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 은 본 발명의 웨이퍼 세정 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.1 is a plan view schematically showing a wafer cleaning apparatus of the present invention.
도 2 내지 도 3은 웨이퍼 세정 장치에 의한 웨이퍼의 세정 공정을 나타내는 도면이다.2 to 3 are diagrams illustrating a step of cleaning a wafer by a wafer cleaning device.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 웨이퍼 세정 장치 10 : 입력 인덱서1: wafer cleaning apparatus 10: input indexer
20 : 출력 인덱서 100a, 100b : 전면 회전 유닛20:
101 : 회전척 110 : 반전 유닛101: rotation chuck 110: inversion unit
200a, 200b : 후면 회전 유닛 210 : 재반전 유닛200a, 200b: rear rotating unit 210: reversing unit
300 : 웨이퍼 입출력 유닛 400 : 웨이퍼 이송 유닛300: wafer input / output unit 400: wafer transfer unit
401 : 로봇암 500 : 초순수 세정 유닛401
501 : 초음파 발생기 502 : 노즐501: ultrasonic generator 502: nozzle
600 : 브러쉬 세정 유닛 601 : 브러쉬600: brush cleaning unit 601: brush
602 : 강판 603 : 노즐602: steel sheet 603: nozzle
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 초순수 세정 유닛(DI cleaning unit) 및 브러쉬 세정 유닛(spin scrubber cleaning unit)을 포함하는 웨이퍼 세정 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근 반도체 공정 기술의 발전으로 대규모 집적 회로(large scale integrated circuits, LSIs)의 스케일 축소는 가속화되고 있다. 반도체 소자 제조의 디자인 룰은 지속적으로 감소하여 0.1 ㎛ 이하의 정밀한 임계 선폭(critical dimension)의 제어가 요구된다. 그 결과, 미세 오염에 대한 세정 공정의 최적화가 고집적 반도체소자를 개발하기 위한 중요한 변수로 작용하고 있다.Recent advances in semiconductor process technology are accelerating the scaling down of large scale integrated circuits (LSIs). Design rules for semiconductor device manufacturing continue to decrease, requiring precise control of critical dimensions of 0.1 μm or less. As a result, the optimization of the cleaning process against fine contamination is an important variable for the development of highly integrated semiconductor devices.
웨이퍼 상의 파티클을 제거하는 대표적인 방법으로서, 합성 액체를 사용하여 화학적으로 표면을 처리하는 방법과 힘 또는 매질의 마찰에 의하여 웨이퍼 상에 흡착되어 있는 파티클을 제거하는 물리적인 방법이 개발되고 있다. 물리적인 방법의 예로서, 브러쉬(brush)의 마찰을 이용하는 방식 또는 초음파 에너지가 인가된 초순수 분사를 이용하는 방식 등이 있는데, 최근에는 이들 모두를 함께 이용할 수 있는 세정 장치가 개발되어 사용되고 있다. As a representative method of removing particles on a wafer, a method of chemically treating a surface using a synthetic liquid and a physical method of removing particles adsorbed on a wafer by force or friction of a medium have been developed. As an example of a physical method, there is a method using a friction of a brush or a method using ultrapure water injection applied with ultrasonic energy. Recently, a cleaning device that can use both of them is developed and used.
예를 들면, 스핀 브러쉬의 브러쉬 마찰 방식과 초음파 에너지가 공급된 초순수를 함께 이용할 수 있는 웨이퍼 세정 장치는, 단일 프로세스 세정 장치로서 대구경을 갖는 웨이퍼의 세정 공정에서 우수한 세정 능력을 갖는다. 그러나, 초순수 세정 유닛 및 브러쉬 세정 유닛을 포함하는 종래의 웨이퍼 세정 장치는 웨이퍼 카세트에 수용된 복수의 웨이퍼로부터 선택된 각각의 웨이퍼에 대하여 순차적으로 하나씩(one by one) 세정 공정이 진행되므로, 병목현상이 일어날 수 있으며, 이로 인 하여 세정 처리량이 감소되는 문제점이 있다. For example, the wafer cleaning apparatus that can use both the brush friction method of the spin brush and the ultrapure water supplied with ultrasonic energy has excellent cleaning ability in the cleaning process of a wafer having a large diameter as a single process cleaning apparatus. However, in the conventional wafer cleaning apparatus including the ultrapure water cleaning unit and the brush cleaning unit, bottlenecking occurs because one by one cleaning process is performed sequentially for each wafer selected from a plurality of wafers contained in the wafer cassette. In this case, there is a problem that the cleaning throughput is reduced.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 단일 프로세스 세정 장치의 특징인 병목현상을 제거하고, 비교적 고가인 웨이퍼 세정 장치의 추가적 구입없이 기존의 웨이퍼 세정 장치를 변경함으로써 세정 처리량의 감소를 개선하여 반도체 장치의 생산 비용을 절감시킬 수 있는 웨이퍼 세정 장치를 제공하는 것이다. Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to eliminate the bottleneck that is characteristic of a single process cleaning device, and to improve the reduction of the cleaning throughput by changing the existing wafer cleaning device without additional purchase of a relatively expensive wafer cleaning device. It is to provide a wafer cleaning apparatus that can reduce the production cost of the device.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 세정 장치는, 웨이퍼의 전면을 세정하도록 상기 웨이퍼를 회전시키는 2 이상의 전면 회전 유닛; 상기 웨이퍼의 후면을 세정하도록 상기 웨이퍼를 회전시키는 2 이상의 후면 회전 유닛; 상기 웨이퍼의 전면이 세정된 후 후면을 세정하기 위하여, 상기 전면 회전 유닛으로부터 이송된 상기 웨이퍼를 반전시키는 반전 유닛; 및 상기 웨이퍼의 후면이 세정된 후 상기 웨이퍼를 반납하기 위하여, 상기 후면 회전 유닛으로부터 이송된 상기 웨이퍼를 재반전시키는 재반전 유닛을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wafer cleaning apparatus comprising: two or more front rotating units configured to rotate the wafer to clean the front surface of the wafer; At least two backside rotating units for rotating the wafer to clean the backside of the wafer; An inverting unit for inverting the wafer transferred from the front rotating unit to clean the rear surface after the front surface of the wafer is cleaned; And a reversal unit for reversing the wafer transferred from the rearward rotation unit to return the wafer after the backside of the wafer is cleaned.
바람직하게는, 상기 2 이상의 전면 회전 유닛은 각각 독립적으로 상기 웨이퍼에 대하여 세정 공정을 수행할 수 있다. 또한, 상기 2 이상의 후면 세정 유닛은 각각 독립적으로 상기 웨이퍼에 대하여 세정 공정을 수행할 수 있다. 그 결과, 본 발명은, 전면 회전 유닛 및 후면 회전 유닛이 각각 1 개씩인 구성을 갖는 종래의 웨이퍼 세정 장치에서 나타나는 웨이퍼 세정 공정의 병목 현상을 제거하여, 2 배 이상의 세정 처리량을 확보할 수 있는 이점이 있다.Preferably, the two or more front rotating units may each independently perform a cleaning process on the wafer. In addition, the two or more backside cleaning units may each independently perform a cleaning process on the wafer. As a result, the present invention eliminates the bottleneck of the wafer cleaning process shown in the conventional wafer cleaning apparatus having a configuration of one front rotating unit and one rear rotating unit, respectively, and thus an advantage of ensuring twice or more cleaning throughput. There is this.
또한, 본 발명의 웨이퍼 세정 장치는 초음파 발생기를 구비하며, 상기 웨이퍼로부터 소정의 거리만큼 이격되어 초순수를 분사하는 초순수 세정 유닛을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 웨이퍼 세정 장치는 브러쉬 및 상기 브러쉬를 회전시키는 강판을 구비하며, 상기 웨이퍼 상에 배치되어 마찰에 의하여 웨이퍼 표면을 세정하는 브러쉬 세정 유닛을 더 포함할 수 있다. In addition, the wafer cleaning apparatus of the present invention may further include an ultrapure water cleaning unit having an ultrasonic generator and spaced apart from the wafer by a predetermined distance to spray ultrapure water. In addition, the wafer cleaning apparatus of the present invention includes a brush and a steel plate for rotating the brush, and may further include a brush cleaning unit disposed on the wafer to clean the wafer surface by friction.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에서 영역들의 크기는 설명을 명확하게 하기 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is It is not limited to an Example. In addition, the size of regions in the drawings is exaggerated for clarity.
도 1 은, 본 발명의 웨이퍼 세정 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.1 is a plan view schematically showing a wafer cleaning apparatus of the present invention.
도 1을 참조하면, 웨이퍼 세정 장치(1)는, 웨이퍼의 전면을 세정하도록 상기 웨이퍼를 회전시키는 적어도 2 이상의 전면 회전 유닛(100a, 100b); 상기 웨이퍼의 후면을 세정하도록 상기 웨이퍼를 회전시키는 적어도 2 이상의 후면 회전 유닛(200a, 200b); 전면 회전 유닛(100a, 100b)에 의하여 세정된 웨이퍼를 반전시키는 반전 유닛(110); 후면 회전 유닛(200a, 200b)에 의해 세정된 웨이퍼를 재반전시키는 재반전 유닛(210)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the
본 발명에 따르면, 전면 회전 유닛(100a, 100b) 및 후면 회전 유닛(200a, 200b)은 각각 적어도 2 이상의 복수의 구성을 갖는다. 본 발명의 웨이퍼 세정 장치(1)는 전면 회전 유닛(100a, 100b) 및 후면 회전 유닛(200a, 200b)을 각각 1개씩 구비하는 단일한 구성을 갖는 기존의 웨이퍼 세정 장치에 전면 회전 유닛(100a, 100b) 및 후면 회전 유닛(200a, 200b)을 추가하여 제조될 수 있다. According to the present invention, the front rotating
전면 회전 유닛(100a, 100b) 및 후면 회전 유닛(200a, 200b)은 각각 웨이퍼가 안착되어 회전되는 회전척(101)을 포함한다. 회전척(101)은 종래의 진공척일 수 있다. 회전척(101)에 웨이퍼가 안착되어 회전하는 동안, 상기 웨이퍼 상에 초순수가 분사되거나, 브러쉬에 의하여 상기 웨이퍼의 표면을 마찰시키는 웨이퍼의 세정 공정이 수행된다.The front
바람직하게는, 전면 회전 유닛(100a, 100b)은 각각 독립적으로 세정 공정을 수행할 수 있다. 또한, 후면 회전 유닛(200a, 200b)은 각각 독립적으로 세정 공정을 수행할 수 있다. 즉, 제 1 전면 회전 유닛(100a)과 제 1 후면 회전 유닛(200a) 그리고 제 2 전면 회전 유닛(200a)과 제 2 후면 회전 유닛(200b)은 각각 짝을 이루어 웨이퍼 세정 공정을 수행할 수 있다.Preferably, the front
예를 들면, 제 1 전면 회전 유닛(100a)에 의하여 초순수에 의한 세정 공정이 진행되는 동안, 제 2 전면 회전 유닛(100b)에 의하여는 다른 세정 공정인 브러쉬에 의한 세정 공정이 진행될 수 있다. 또한, 제 1 전면 회전 유닛(100a)에 의하여 초순수에 의한 세정 공정이 진행되는 동안, 제 2 전면 회전 유닛(100b)에 의하여는 동일 세정 공정인 초순수에 의한 세정 공정이 진행될 수 있다. 마찬가지로, 제 1 후면 회전 유닛(200a)에 의하여 초순수에 의한 세정 공정이 진행되는 동안, 제 2 후면 회전 유닛(200b)에 의하여는 다른 세정 공정인 브러쉬에 의한 세정 공정이 진행될 수 있다. 또한, 제 1 후면 회전 유닛(200a)에 의하여 초순수에 의한 세정 공정이 진행되는 동안, 제 2 후면 회전 유닛(200b)에 의하여 동일 세정 공정인 초순수에 의한 세정 공정이 진행될 수 있다. 따라서, 본 발명의 웨이퍼 세정 장치에 따르면, 전면 회전 유닛 및 후면 회전 유닛이 각각 1 개씩인 구성을 갖는 종래의 웨이퍼 세정 장치에서 나타나는 웨이퍼 세정 공정의 병목 현상을 제거하여, 2 배 이상의 세정 처리량을 확보할 수 있는 이점이 있다.For example, while the cleaning process by ultrapure water is performed by the first front rotating unit 100a, the cleaning process by a brush which is another cleaning process may be performed by the second front rotating
반전 유닛(110)은 전면 회전 유닛(100a, 100b)에 의하여 세정된 웨이퍼를 반전시켜 상기 웨이퍼의 후면 세정 공정을 준비한다. 재반전 유닛(210)은 후면 회전 유닛(200a, 200b)에 의하여 세정된 웨이퍼를 재반전시켜 상기 웨이퍼의 반납 공정을 준비한다. 반전 유닛(110) 및 재반전 유닛(210)은 종래의 웨이퍼 세정 장치의 반전 유닛 및 재반전 유닛과 동일한 구성 및 작용을 갖는다. 예를 들면, 반전 유닛(110) 및 재반전 유닛(210)은 웨이퍼의 양측 모서리부만을 파지하여 웨이퍼를 반전시킬 수 있는 가이드척(111)을 포함한다.The inversion unit 110 inverts the wafer cleaned by the
웨이퍼 이송 유닛(400)은 웨이퍼를 수용하여 좌우 및 회전 운동시킬 수 있는 로봇암(400)을 포함한다. 웨이퍼 이송 유닛(400)은 로봇암(400)에 의하여 순차적으로 전면 회전 유닛(100a, 100b), 반전 유닛(110), 후면 회전 유닛(200a, 200b) 및 재반전 유닛(210)으로 웨이퍼를 이송한다. The
웨이퍼 세정 장치(1)는 세정 공정을 위해 공급되는 복수의 웨이퍼를 수용하는 입력 카세트(10) 및 세정 공정이 완료된 상기 복수의 웨이퍼를 수용하는 출력 카세트(20)가 장착된 인덱서(indexer, 301)를 구비하는 웨이퍼 입출력 유닛(300)을 포함한다. 웨이퍼 입출력 유닛(300)은 별개의 로봇암(인덱서 암, 미도시)을 구비하여, 인덱서(301)와 웨이퍼 이송 유닛(400) 사이에서 웨이퍼의 입출력을 수행할 수 있다. The
도 2 내지 도 3은 웨이퍼 세정 장치에 의한 웨이퍼의 세정 공정을 나타내는 도면이다.2 to 3 are diagrams illustrating a step of cleaning a wafer by a wafer cleaning device.
도 2를 참조하면, 전면 회전 유닛(도 1의 100a, 100b) 및 후면 회전 유닛(도 1의 200a, 200b)의 회전척(101) 상에 웨이퍼가 배치된다. 상기 웨이퍼로부터 소정의 거리만큼 이격되어 초순수 세정 유닛(500)이 배치된다. 바람직하게는, 초순수 세정 유닛(500)은 고주파를 발생시켜서 이를 초순수에 전달하는 초음파 발생기(501)를 포함한다. 초음파 발생기(501)에 의하여 높은 진동에너지를 갖는 초순수는 노즐(502)을 통하여 웨이퍼 상에 분사된다.Referring to FIG. 2, a wafer is placed on the
도 3을 참조하면, 전면 회전 유닛(도 1의 200b, 200b) 및 후면 회전 유닛(도 1의 200a, 200b)의 회전척(101) 상에 웨이퍼가 배치된다. 상기 웨이퍼 상에 배치되어 마찰에 의하여 웨이퍼 표면을 세정하는 브러쉬 세정 유닛(600)이 배치된다. 브러쉬 세정 유닛(600)은 브러쉬(601) 및 브러쉬(601)를 회전시키는 강판(rigid plate, 602)을 포함한다. 바람직하게는, 브러쉬 세정 유닛(600)은 브러쉬(601)에 의한 세정 공정 동안 초순수를 공급하는 노즐(603)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, wafers are disposed on the rotary chucks 101 of the front
바람직하게는 본 발명의 웨이퍼 세정 장치(1)는 초순수 세정 유닛(500) 및 브러쉬 세정 유닛(600)을 동시에 구비할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 웨이퍼 세 정 장치(1)는 더욱 신속하고 우수한 세정 효과를 확보할 수 있다.Preferably, the
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and alterations are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention, which are common in the art. It will be apparent to those who have knowledge.
상술한 바와 같이 본 발명의 웨이퍼 세정 장치는, 적어도 2 이상의 전면 회전 유닛 및 후면 회전 유닛을 구비함으로써, 단일 프로세스 세정 장치인 웨이퍼 세정 장치의 병목현상에 따른 세정 처리량의 감소를 개선할 수 있다. As described above, the wafer cleaning apparatus of the present invention includes at least two front and rear rotating units, thereby improving the reduction in cleaning throughput due to the bottleneck of the wafer cleaning apparatus, which is a single process cleaning apparatus.
또한, 본 발명의 웨이퍼 세정 장치는, 전면 회전 유닛 및 후면 회전 유닛을 각각 1개씩 구비하는 기존의 웨이퍼 세정 장치에 전면 회전 유닛 및 후면 회전 유닛을 추가하여 제조될 수 있는 이점이 있다.In addition, the wafer cleaning apparatus of the present invention has an advantage in that it can be manufactured by adding the front rotating unit and the rear rotating unit to the existing wafer cleaning apparatus each having one front rotating unit and one rear rotating unit.
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KR100885242B1 (en) | 2007-10-10 | 2009-02-24 | 세메스 주식회사 | Apparatus for treating substrates, and method for treating substrates using the same |
KR101329960B1 (en) * | 2012-08-29 | 2013-11-13 | 주식회사 로보스타 | Apparatus for providing and retrieving a wafer in mult-chamber system |
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KR100885242B1 (en) | 2007-10-10 | 2009-02-24 | 세메스 주식회사 | Apparatus for treating substrates, and method for treating substrates using the same |
KR101329960B1 (en) * | 2012-08-29 | 2013-11-13 | 주식회사 로보스타 | Apparatus for providing and retrieving a wafer in mult-chamber system |
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |