KR20070056751A - 물반점을 방지할 수 있는 웨트 스테이션 장비 - Google Patents

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윤효섭
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Abstract

물반점을 방지할 수 있는 웨트 스테이션(wet station) 장비를 제시한다. 본 발명에 따르면, 웨이퍼들을 세정 및 건조하기 위해 일련되게 배치된 세정조, 린스조(rinse bath) 및 건조부, 및, 웨이퍼들을 수납하는 수납부의 개방 부분을 가려 이동에 따른 에어 플로우(air flow)가 웨이퍼에 접촉하는 것을 차단하는 가이드(guide)를 포함하는 웨이퍼 이송 로봇 암부를 웨트 스테이션 장비를 구성할 수 있다.
세정, 물반점, 로봇 암, 자연 건조, 가이드

Description

물반점을 방지할 수 있는 웨트 스테이션 장비{Wet station apparatus capable of preventing water marks}
도 1 내지 도 3은 종래의 웨트 스테이션 장비에서 웨이퍼 상에 물반점이 발생되는 요인을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 물반점을 방지할 수 있는 웨트 스테이션 장비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다.
본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로, 특히, 웨이퍼에의 물반점 발생을 방지할 수 있는 개선된 로봇 암(robot arm) 구조를 포함하는 웨트 스테이션(wet station) 장비에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하는 과정 중에 웨이퍼 표면의 청정도를 유지하기 위한 세정 과정이 있으며, 이러한 세정 과정은 웨트 스테이션 장비에서 수행되고 있다. 웨트 스테이션 장비는 RCA 세정 과정을 위한 화학액을 포함하는 세정액이 담긴 세정조, 린스(rinse)를 위한 린스조, 린스 후 건조를 위한 건조부 등이 일련되게 구성되고 있다. 웨이퍼들은 로봇 암부에 의해서 이러한 일련된 액조들을 거쳐 건조부 로 이송되어 세정 및 건조되고 있다.
그런데, 로봇 암부에 의해 웨이퍼들이 이송되는 이동 속도와 로봇 암의 형태 등에 따라 세정 및 건조 후 웨이퍼에 발생되는 결함의 양상들이 달라질 수 있다. 세정 및 건조 후 웨이퍼에 발생될 수 있는 결함으로 물반점(water mark)을 고려할 수 있는 데, 특히, 세정액이 불산(HF)이나 또는 버퍼 산화물 에천트(BOE) 등을 포함하고 있을 때, 웨이퍼에 물반점이 발생될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 종래의 웨트 스테이션 장비에서 웨이퍼 상에 물반점이 발생되는 요인을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 웨트 스테이션 장비 내에서 웨이퍼(10)들은 다수 매들이 한 번에 처리되므로, 다수의 웨이퍼(10)들이 로봇 암부(20)의 수납부(21)에 수납되어 이동되게 된다. 이때, 로봇 암부(20)의 이동 방향에 의존하여, 도 2에 제시된 바와 같이, 웨이퍼(10)의 특정 영역(11)에 물반점이 집중 발생되고 있다.
특히, 웨이퍼(10)의 이동 방향 쪽 영역(11)에 물반점이 집중적으로 발생하고 있다. 예컨대, 도 1에 제시된 바와 같이 웨이퍼(10)가 우에서 좌로 이동할 때, 도 2에 제시된 바와 같이 웨이퍼(10)의 좌측 상단 영역(11)에 물반점이 집중적으로 발생하고 있다.
웨이퍼(10)가 HF 또는 BOE가 담긴 세정조를 거치면서, 웨이퍼(10)의 표면 특성은 소수성으로 변하게 되고, 표면에 잔류된 화학액 또는/ 및 순수(DI water)가 대기와 반응하여 물반점이 발생되는 것으로 이해될 수 있다. 웨이퍼(10) 표면이 소수성을 띄게 되면, 순수는 웨이퍼(10) 표면 전체를 충분히 덮지 못하고 미량만 잔 류하게 된다. 이에 따라, 웨이퍼(10)가 건조부에 도달하기 전에 웨이퍼(10)의 특정 영역(11)에서 건조가 발생되며, 이러한 원하지 않는 자연 건조에 의해서 물반점이 발생되게 된다. 이러한 물반점이 특정 영역(11)에 집중되는 것은 웨이퍼(10)의 이동 방향과 큰 밀접 관계가 있는 것으로 고려된다.
로봇 암부(20)는 웨이퍼(10)들을 수납하는 수납부(21)가, 도 3에 제시된 바와 같이, 수납된 웨이퍼(10)들이 대기 중에 노출되게 열린 공간(23)을 가지는 개방 구조로 일반적으로 구성되고 있다. 이에 따라, 웨이퍼(10)가 로봇 암부(20)의 이동에 따라 이송될 때, 수납된 웨이퍼(10)들의 측면들 및 상측면들은 직접적으로 에어 플로우(air flow)에 접촉되게 되며, 특히, 이동 방향 쪽의 웨이퍼 영역(도 2의 11)은 이러한 에어 플로우에 직접적으로 대면되게 된다. 이에 따라, 이동 방향 쪽의 웨이퍼 영역(11)은 이러한 에어 플로우에 의해 자연 건조되게 된다.
이와 같이 웨이퍼(10) 이송 중에 웨이퍼(10)의 특정 영역(11), 예컨대, 이동 방향쪽의 측면 및 상면 영역은 대기와 상대적으로 활발히 접촉되게 되며, 이에 따라, 웨이퍼(10) 표면의 건조 또한 상대적으로 빨라져 물반점들이 상대적으로 더 용이하게 발생되게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 웨이퍼의 세정 및 건조 시에 물반점이 웨이퍼 표면 특정 영역에 집중적으로 발생되는 것을 방지할 수 있는 웨트 스테이션 장비를 제시하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 관점은, 웨이퍼들을 세정 및 건조하기 위해 일련되게 배치된 세정조, 린스조 및 건조부, 및 상기 웨이퍼들을 수납하는 수납부, 및 상기 수납부의 개방 부분을 가려 이동에 따른 에어 플로우(air flow)가 상기 웨이퍼에 접촉하는 것을 차단하는 가이드(guide)를 포함하여 상기 웨이퍼를 이송시키는 로봇 암부를 포함하는 웨트 스테이션 장비를 제시한다.
상기 가이드는, 상기 웨이퍼의 이송 방향에 대면하는 상기 수납부의 개방 부분을 가리게 설치된 것일 수 있다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼를 이송하는 이송 로봇 암부를 개선하여, 웨이퍼의 세정 및 건조 시에 물반점이 웨이퍼 표면 특정 영역, 특히, 이송 방향 쪽 측면 및 상면 부분에 집중적으로 발생되는 것을 방지할 수 있는 웨트 스테이션 장비를 제시할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서는 웨이퍼를 이송하는 로봇 암부의 수납부의 개방 부분을 가려 에어 플로우가 수납된 웨이퍼에 직접적으로 접촉하는 것을 차단한 개선 로봇 암부를 구비한 웨트 스테이션 장비를 제시한다. 이에 따라, 웨이퍼들이 이송에 따른 에어 플로우에 접촉하여 원하지 않게 자연 건조되는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 이러한 자연 건조 현상에 따른 웨이퍼 표면에의 물반점 발생 또는/ 및 웨이퍼 표면 특정 영역에서의 물반점의 집중 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 물반점을 방지할 수 있는 웨트 스테이션 장비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 웨트 스테이션 장비는 웨이퍼(100)들을 이송하는 이송 수단으로서의 로봇 암부(200), 웨이퍼(100)들을 세정, 린스 및 건조하는 액조부(bath part: 300) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
세정조(310)는 세정을 위해 사용하는 화학액들의 종류에 따라 다수 개가 설치될 수 있으며, 특히, HF나 BOE를 담은 액조를 포함할 수 있다. 또한, 린스조(330, 350)는 오버 플로우 린스(over flow rinse)를 위한 제1린스조(330) 및 최종 린스조(350) 등을 포함하여 다수 개의 액조들을 포함하여 구성될 수 있다. 최종 린스조(350)의 다음에서 웨이퍼(100)들의 건조를 위한 건조부(370), 예컨대, IPA 건조부 등이 배치될 수 있다.
이러한 액조들을 순차적으로 거쳐 세정, 린스 및 건조가 일련되게 이루어지게 웨이퍼(100)들은 로봇 암부(200)에 의해서 이동되게 된다.
도 4 및 5를 함께 참조하면, 로봇 암부(200)는 웨이퍼(100)들을 수납하는 수납부(210)가 이동 방향으로 개방되지 않은 비개방 구조를 가지게 구성될 수 있다. 이를 위해서, 수납부(210)에 가이드(guide: 230)가 이동 방향에 대면하는 개방 영역을 가리게 설치될 수 있다. 즉, 평면 형상을 제시한 도 6에서와 같이 개방 부분을 가지게 구성된 수납부(210)의 이동 방향쪽 개방 부분을 가리게 가이드(230)가 설치될 수 있다. 이때, 가이드(230)의 이동 방향에 대면하는 전면에서 측면으로 연장될 수 있다.
이러한 가이드(230)는 수납부(210)의 개방 부분을 가려 이동에 따른 에어 플로우가 직접적으로 수납된 웨이퍼(100)에 접촉하는 것을 차단하는 역할을 하는 것으로 이해될 수 있다. 이에 따라, 도 6의 가는 화살표로 제시된 바와 같이 에어 플로우는 가이드(230)에 의해서 웨이퍼(100)에 접촉하지 않고 수납부(210)의 외곽을 돌아 지나가게 된다.
이와 같이 가이드(230)에 의해서 에어 플로우가 수납된 웨이퍼(100)와 접촉되는 것이 차단되므로, 웨이퍼(100)는 이송 중에 대기와 접촉하여 원하지 않게 건조되는 것이 방지될 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼(100)의 자연 건조에 따른 물반점의 발생을 방지할 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면, 웨트 스테이션 장비에서 웨이퍼가 세정, 린스 및 건조되기 위해서 이동될 때, 웨이퍼가 대기 또는 에어 플로우와 직접적으로 접촉하여 원하지 않게 건조되는 것을, 로봇 암부의 수납부에 차단 가이드를 설치하여 방지할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼의 자연 건조에 의해서 웨이퍼 표면에 물반점과 같은 결함이 발생되는 것을 근원적으로 방지할 수 있다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

Claims (2)

  1. 웨이퍼들을 세정 및 건조하기 위해 일련되게 배치된 세정조, 린스조 및 건조부; 및
    상기 웨이퍼들을 수납하는 수납부, 및 상기 수납부의 개방 부분을 가려 이동에 따른 에어 플로우(air flow)가 상기 웨이퍼에 접촉하는 것을 차단하는 가이드(guide)를 포함하여 상기 웨이퍼를 이송시키는 로봇 암부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨트 스테이션 장비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드는
    상기 웨이퍼의 이송 방향에 대면하는 상기 수납부의 개방 부분을 가리게 설치된 것을 특징으로 하는 웨트 스테이션 장비.
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