KR20070069964A - 스핀 스크러버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스핀 스크러버에 관한 것으로, 웨이퍼를 로딩하여 고정하는 스핀척과, 상기 스핀척 상면중 그 직경방향으로 교차감지하도록 설치된 적어도 2개의 웨이퍼 포지션센서를 포함하는 스크러버 장치에 있어서; 상기 스핀척의 상면 원중앙부에 고정되어 웨이퍼의 파손을 검출하는 감지센서와; 상기 스핀척을 고정하면서 회전구동시키는 스핀척샤프트 및 상기 스핀척을 관통하여 상기 감지센서와 연결배선된 신호라인을 포함하여 구성된다.

이에 따라, 본 발명은 웨이퍼 포지션센서와의 상호 인터록(Interlock) 작용으로 보다 안전하게 웨이퍼의 안착 상태를 확인할 수 있고, 또한 기존 상태에서의 웨이퍼 파손을 신속 정확하게 검출하여 후발적으로 일어나는 장비의 손괴를 미연에 방지할 수 있다.

웨이퍼, 세정장치, 스핀 스크러버, 포지션센서, 인터록

Description

스핀 스크러버{SPIN SCRUBBER}

도 1은 종래 기술에 따른 스크러버 장치의 예시적인 사진 및 (a),(b)는 그 요부 단면도,

도 2의 (a),(b)는 본 발명에 따른 스핀 스크러버의 예시적인 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 -- 스핀척 110 -- 스핀척핀

120 -- 스핀척샤프트 130 -- 중공부

140 -- 구동모터 200 -- 감지센서

210 -- 신호라인

본 발명은 스핀 스크러버(Spin Scrubber)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 웨이퍼 세정설비에서 순수 DIW(Deionized Water) 및 브러쉬(Brush)를 이용하여 웨이퍼를 세정하는 스핀 스크러버에 관한 것이다.

반도체 제조과정은 웨이퍼(Wafer)의 표면을 형성하기 위하여 여러단계의 공 정을 거치게 된다.

이때, 각 단계에서 소정 공정이 수행되는 반도체 웨이퍼 표면에는 불필요한 각종 오염물(Particle)이 생기고 잔존하게 되므로 공정 전후에 반도체 웨이퍼를 세정하여 공정을 진행해야 한다.

뿐만 아니라, 최근 반도체 소자의 고집적화에 따라서 이전에 비하여 파티클 관리가 보다 엄격히 요구되고 있다.

이러한 웨이퍼 상의 파티클 제거를 위한 대표적인 방법은 약액을 사용하여 화학적으로 표면을 처리하는 방법과 물리적인 힘을 가하여 웨이퍼 상에 흡착된 파티클을 제거하는 방법이 있다.

이중 물리적인 힘을 가하여 파티클을 제거하는 방법으로 스크러버 장치가 이용되고 있다.

종래 스크러버 장치는 파티클의 사이즈가 큰 것을 초음파로 제거하는 소닉 유닛, 작은 사이즈의 파티클 제거를 위한 브러쉬 및 초순수 분사 노즐을 구비하고 있으며, 양면 스크러버의 경우에는 웨이퍼의 앞,뒷면에 잔존하는 오염물을 제거하는 반전부(Reverse)가 있어 웨이퍼의 양면을 모두 크리닝할 수 있도록 되어 있다.

그러나, 도 1에서와 같이, TR(Transfer Robot)(10)이 공정진행을 위해 웨이퍼(W)를 스핀척(Spin Chuck)(12)위에 올려 놓았을 때 정확히 웨이퍼(W)가 놓였는지를 감지하는 방식으로 웨이퍼 포지션센서(Sensor)(14,16)가 8시, 4시 방향에 설치되기는 하지만 수평으로의 감지하기 때문에 만약 웨이퍼(W)가 파손된 상태에서도 두 방향의 웨이퍼 포지션센서(14,18)가 감지된다면 스핀척(12)이 회전하면서 장비 는 계속 진행을 실시하게 된다.

따라서, 이러한 상황이 발생되게 되면 장비내에 파손된 웨이퍼(W)가 장비를 오염시킬 뿐만 아니라 부품에 영향을 주게 되고, 결국 설비의 수명을 단축시키는 결과를 초래하게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 스핀 스크러버(Spin Scrubber) 공정에서 스핀척(Spin Chuck)위에 웨이퍼가 놓였을 때 이 웨이퍼가 보다 안전하고 정확하게 안착이 되었는지를 신속하게 확인하여 공정진행시 문제가 발생되지 않도록 함과 동시에 장비내 웨이퍼 파손여부를 사전에 검출하여 후발적으로 발생되는 장비의 손상이나 파손을 미연에 방지할 수 있도록 한 스핀 스크러버를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 웨이퍼를 로딩하여 고정하는 스핀척과, 상기 스핀척 상면중 그 직경방향으로 교차감지하도록 설치된 적어도 2개의 웨이퍼 포지션센서를 포함하는 스크러버 장치에 있어서; 상기 스핀척의 상면 원중앙부에 고정되어 웨이퍼의 파손을 검출하는 감지센서와; 상기 스핀척을 고정하면서 회전구동시키는 스핀척샤프트 및 상기 스핀척을 관통하여 상기 감지센서와 연결배선된 신호라인을 포함하여 구성되는 스핀 스크러버를 제공함에 그 기술 적 특징이 있다.

상기에 있어서, 상기 감지센서는 상기 웨이퍼 포지션센서와 AND게이트로 연결되어 3가지 센서 모두가 정상일 경우에만 설비가 가동되도록 연결설치된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 감지센서는 상기 웨이퍼 포지션센서와 동일한 센서인 것에도 그 기술적 특징이 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 2의 (a),(b)는 본 발명에 따른 스핀 스크러버의 예시적인 단면도이다.

도 2의 (a),(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스핀 스크러버는 이를 구성하는 스핀척(100)의 상단면 원중심에 설치된 감지센서(200)를 포함한다.

상기 감지센서(200)는 상술한 종래 센서와 동일한 웨이퍼 포지션센서임이 바람직하나 반드시 이에 국한되지 않고 근접센서 등 다양한 센서가 될 수 있다.

아울러, 상기 감지센서(200)는 단독으로 동작될 수 있으나 보다 바람직하기로는 종래 웨이퍼 포지션센서(14,16)와 AND게이트로 연결되도록 하여 3가지 센서가 동시에 만족되었을 때에만 설비가 구동되도록 함으로써 보다 정확한 검출이 가능할 것이다.

뿐만 아니라, 상기 감지센서(200)로 연결되는 신호라인(210)은 임의설치될 수 있으나 상기 스핀척(100)이 고속으로 회전되는 것을 감안한다면 상기 스핀척 (100)의 회전축인 스핀척샤프트(120)의 내부에 그 길이방향으로 중공부(130)을 형성하고, 이 중공부(130)를 따라 배선함이 바람직하다.

또한, 상기 스핀척샤프트(120)는 이를 회전구동시키는 구동모터(140)와 연결되어 있으므로, 더욱 바람직하기로는 상기 중공부(130)를 갖는 스핀척샤프트(120)가 상기 구동모터(140)를 관통하여 설치된 형태로 마련함이 동작상 유리하다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계는 다음과 같다.

먼저, 세정작업을 위해 웨이퍼(W)가 로딩되면 상기 웨이퍼(W)는 스핀척(100)의 상면 외테두리부에 마련된 스핀척핀(110)상에 안착된다.

이때, 상기 스핀척핀(110)은 상기 웨이퍼(W)가 회전될 때에 원심력에 의해 밖으로 튀어나가는 것을 방지하면서 상기 웨이퍼(W)를 견고히 고정 지지하는 역할을 하게 된다.

이와 같은 과정을 거쳐 상기 웨이퍼(W)의 로딩이 완료되면, 종래 센서인 웨이퍼 포지션센서(14,16)가 서로 교차하면서 웨이퍼(W)의 로딩상태를 검사하게 된다.

이때, 본 발명에 따른 감지센서(200)도 그 상부에 위치된 웨이퍼(W)의 파손 여부를 확인하게 된다.

확인 결과, 만약 3가지 조건이 모두 정상으로 판단되면 공정제어부의 제어신호에 따라 구동모터(140)가 구동되면서 스핀척샤프트(120)가 회전되게 되어 스핀척(100)에 로딩된 웨이퍼(W)도 회전되게 된다.

이와 동시에, 순수가 공급되면서 브러쉬 등을 통해 웨이퍼(W)의 표면을 세정 하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 국부적인 웨이퍼의 파손여부까지 미리 신속하게 검출함으로써 후발될 소지가 있는 웨이퍼 파손에 따른 설비의 손상을 방지하게 된다.

본 발명에 따른 스핀 스크러버의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 웨이퍼 포지션센서와의 상호 인터록(Interlock) 작용으로 보다 안전하게 웨이퍼의 안착 상태를 확인할 수 있고, 또한 기존 상태에서의 웨이퍼 파손을 신속 정확하게 검출하여 후발적으로 일어나는 장비의 손괴를 미연에 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 웨이퍼를 로딩하여 고정하는 스핀척과, 상기 스핀척 상면중 그 직경방향으로 교차감지하도록 설치된 적어도 2개의 웨이퍼 포지션센서를 포함하는 스크러버 장치에 있어서;

   상기 스핀척의 상면 원중앙부에 고정되어 웨이퍼의 파손을 검출하는 감지센서와;

   상기 스핀척을 고정하면서 회전구동시키는 스핀척샤프트 및 상기 스핀척을 관통하여 상기 감지센서와 연결배선된 신호라인을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스핀 스크러버.
2. 제1항에 있어서;

   상기 감지센서는 상기 웨이퍼 포지션센서와 AND게이트로 연결되어 3가지 센서 모두가 정상일 경우에만 설비가 가동되도록 연결설치된 것을 특징으로 하는 스핀 스크러버.
3. 제2항에 있어서;

   상기 감지센서는 상기 웨이퍼 포지션센서와 동일한 센서인 것을 특징으로 하는 스핀 스크러버.

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