KR20070076277A - Washing apparatus for wafer and fabrication equipment for semiconductor device having the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정 장치를 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a wafer cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정 장치에 구비된 웨이퍼 이송부의 일부를 도시한 평면도이다.2 is a plan view illustrating a portion of a wafer transfer unit included in a wafer cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정 장치에 구비된 웨이퍼 이송부 및 세척 건조부의 일부를 도시한 사시도이다.3 is a perspective view illustrating a portion of a wafer transfer unit and a cleaning drying unit provided in the wafer cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정 장치에 구비된 서포트 캡의 측면을 도시한 것이다.4 and 5 show the side of the support cap provided in the wafer cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
100: 인풋 스테이션 200: 제1 세정부100: input station 200: first cleaning portion
300: 제2 세정부 400: 세척 건조부300: second cleaning unit 400: washing drying unit
W: 웨이퍼 B: 브러쉬W: Wafer B: Brush
411: 롤러 413: 웨이퍼 이송 정지부411: roller 413: wafer transfer stop
420: 웨이퍼 이송부 421: 서포트부420: wafer transfer part 421: support part
423: 서포트 캡 425: 백 플레이트423: support cap 425: back plate
431: 범퍼 433: 핑거431: bumper 433: finger
435: 홀더 437: 스핀들 바디435: holder 437: spindle body
439: 구동부 439: drive unit
본 발명은 웨이퍼 세정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세정 공정 중 웨이퍼의 불량 발생을 감소시킬 수 있는 웨이퍼 세정 장치 및 이를 포함하는 반도체 소자 제조 설비에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer cleaning apparatus, and more particularly, to a wafer cleaning apparatus capable of reducing wafer defects during a cleaning process and a semiconductor device manufacturing apparatus including the same.
일반적으로 반도체 소자의 제조 공정 중에는 웨이퍼를 세정하는 공정이 포함된다. 예를 들면, 화학적 기계적 연마 공정(이하, CMP 공정이라 함)과 같이 웨이퍼 상에 파티클이나 슬러리를 잔류시킬 수 있는 공정 후에는 그 다음 단계로 진행하기 전에 세정 공정이 필수적이라 할 수 있다.Generally, the process of cleaning a wafer is included in the manufacturing process of a semiconductor element. For example, after a process that can leave particles or slurry on a wafer, such as a chemical mechanical polishing process (hereinafter referred to as a CMP process), a cleaning process may be necessary before proceeding to the next step.
이러한 세정 공정은 웨이퍼를 세정하는 세정부, 세정된 웨이퍼를 세척 건조부로 이송하는 웨이퍼 이송부, 이송된 웨이퍼를 회전시켜 세척 및 건조하는 세척 건조부를 포함하는 웨이퍼 세정 장치에서 수행될 수 있다. 그런데, 종래의 세정장치는 이송된 웨이퍼를 세척 건조부에 고정시키는 단계에서 세척 건조부에 구비된 홀더와 웨이퍼 이송부와의 위치관계로 인하여 홀더가 제기능을 발휘하지 못하는 경우가 빈번하게 발생하고 있다. 이로 인하여 웨이퍼를 제대로 고정시키지 못하여 웨 이퍼가 손실되거나 불필요한 파티클이 발생하는 등 공정상 불량발생의 원인이 되고 있다.Such a cleaning process may be performed in a wafer cleaning apparatus including a cleaning unit for cleaning a wafer, a wafer transfer unit for transferring the cleaned wafer to the cleaning drying unit, and a cleaning drying unit for rotating and cleaning and drying the transferred wafer. However, in the conventional cleaning apparatus, the holder may not function properly due to the positional relationship between the holder and the wafer transfer unit provided in the cleaning drying unit in the step of fixing the transferred wafer to the cleaning drying unit. . As a result, wafers are not properly secured and wafers are lost or unnecessary particles are generated, causing process defects.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 세정 공정 중 불량발생을 개선할 수 있는 웨이퍼 세정 장치를 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a wafer cleaning apparatus that can improve the occurrence of defects during the cleaning process.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 전술한 웨이퍼 세정 장치를 구비하는 반도체 소자 제조 설비를 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing facility having the above-described wafer cleaning apparatus.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. Technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정 장치는 반도체 소자 제조 공정을 거친 웨이퍼를 세정하는 세정부, 상기 세정된 웨이퍼를 이송하는 다수의 롤러, 상기 롤러를 지지하는 서포트부 및 상기 서포트부의 일단부에 형성되어 상기 롤러 및 상기 서포트부를 고정하는 서포트 캡을 구비하는 웨이퍼 이송부 및 상기 웨이퍼 이송부의 하부에 위치하며, 상기 웨이퍼 이송부에 의해 이송된 상기 웨이퍼를 다수의 홀더에 고정시켜 세척 및 건조하는 세척 건조부를 포함하되, 상기 서포트 캡은 상기 웨이퍼 이송부의 하부로부터 상승하여 상기 이송된 웨이퍼를 고정하는 상기 홀더와의 접촉이 방지된다.The wafer cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem, a cleaning unit for cleaning a wafer that has undergone a semiconductor device manufacturing process, a plurality of rollers for transporting the cleaned wafer, a support unit for supporting the roller And a wafer transfer part formed at one end of the support part and having a support cap for fixing the roller and the support part, and positioned below the wafer transfer part, to fix the wafer transferred by the wafer transfer part to a plurality of holders. A washing and drying unit for washing and drying is included, wherein the support cap is lifted from the lower portion of the wafer transfer unit to prevent contact with the holder holding the transferred wafer.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비는 전술한 웨이퍼 세정 장치를 구비한다.A semiconductor device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above another technical problem is provided with the above-described wafer cleaning apparatus.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.In addition, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and / or plan views, which are ideal exemplary views of the present invention. Accordingly, shapes of the exemplary views may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include variations in forms generated by the manufacturing process. For example, the region shown at right angles may be rounded or have a predetermined curvature. Accordingly, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shape of the regions illustrated in the figures is intended to illustrate a particular form and not to limit the scope of the invention.
이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정 장치를 설명하기로 한다. Hereinafter, a wafer cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정 장치는 인풋 스테이션(100), 세정부(200, 300) 및 세척 건조부(400)를 포함하는데, 각각의 단계를 거치기 위한 웨이퍼의 이동은 웨이퍼 이송부(미도시)에 의해 이루어진다.1 is a view schematically showing a wafer cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a wafer cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention includes an
인풋 스테이션(100)은 예를 들면 CMP와 같은 소정의 반도체 제조 공정을 거친 웨이퍼를 위치시키는 장소이다. 이러한 인풋 스테이션(100)에서는 웨이퍼(W)의 전후면을 탈이온수로 세정시켜 슬러리 등을 일부 제거할 수 있다.
그런 다음, 웨이퍼(W)는 세정부(200, 300)로 이동한다. 이때, 세정부(200, 300)는 다수의 단계로 나누어 진행될 수 있다. 예를 들면, 제1 세정부(200)에서는 예를 들어 HF 용액과 탈이온수 등을 사용하여, 웨이퍼 상에 존재하는 브러쉬(B)로 웨이퍼에 존재하는 오염물 등을 제거할 수 있다. 그런 다음, 제2 세정부(300)에서는 예를 들어, NH4OH 용액과 탈이온수 등을 사용하여 웨이퍼(W) 표면 상의 오염물 등을 제거할 수 있다. 이 경우에도 웨이퍼 상에 존재하는 브러쉬(B)가 사용될 수 있다. 이때 HF 용액과 NH4OH 용액 등은 그 순서를 바꾸어 적용할 수도 있는데, 이와 같이 세정 용액의 종류는 본 발명의 목적범위 내에서 적절하게 변경하여 사용할 수 있음은 물론이다.Then, the wafer W moves to the
이어서, 세정부에서 세정된 웨이퍼(W)는 웨이퍼 이송부에 의해 세척 건조부(400)로 이동된다. 이러한 세척 건조부(400)에서는 세정된 웨이퍼(W)를 탈이온수로 세척하고 건조시킨다. 이때, 세척 건조부(400)는 세정된 웨이퍼(W)를 회전시킴으로 써 세척 및 건조 공정을 수행할 수 있다.Subsequently, the wafer W cleaned in the cleaning unit is moved to the
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정 장치의 웨이퍼 이송부 및 세척 건조부에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 도 2는 웨이퍼 세정 장치의 세척 건조부 상에 위치하는 웨이퍼 이송부의 평면도이며, 도 3은 웨이퍼 세정장치의 웨이퍼 이송부 및 세척 건조부의 사시도이다. Hereinafter, the wafer transfer unit and the cleaning and drying unit of the wafer cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. 2 is a plan view of the wafer transfer unit located on the cleaning and drying unit of the wafer cleaning apparatus, and FIG. 3 is a perspective view of the wafer transfer unit and the cleaning and drying unit of the wafer cleaning apparatus.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 이송부(420)는 다수의 롤러(411), 서포트부(421) 및 서포트 캡(423)을 포함한다. 롤러(411)는 웨이퍼와 접촉하여 실질적으로 웨이퍼를 이송하는 수단이다. 이러한 롤러(411)의 회전을 통해 웨이퍼(W)는 각 단계로 이동될 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, the
이러한 다수의 롤러(411)들은 서포트부(421)에 의해서 지지될 수 있다. 구체적으로 설명하자면, 서포트부(421)는 다수의 롤러(411)들 사이 위치하여 롤러(411)들의 간격을 유지하고 지지한다. 또한, 서포트부(421)는 롤러(411)의 상부로 연장되며, 상하부에 센서(미도시)를 구비함으로써, 이송되는 웨이퍼의 위치의 적정성을 감지할 수 있다.The plurality of
이러한 서포트부(421)와 롤러(411)를 고정시키기 위하여 서포트 캡(423)이 사용된다. 서포트 캡(423)은 서포트부(421)와 롤러(411)의 일단부를 연결한다. 예를 들면, 도면에 도시된 바와 같이 하나의 서포트 캡(423)은 하나의 서포트부(421)와 그 양측에 위치하는 롤러(411)를 고정시킬 수 있는데, 고정할 수 있는 롤러의 개수는 본 발명의 목적 범위 내에서 조절될 수 있다. 또한, 서포트부(421)와 롤러(411)의 타단부는 백 플레이트(425)에 고정될 수 있다.The
웨이퍼 이송부(420)의 끝단에는 웨이퍼의 이송을 저지하는 웨이퍼 이송 정지부(413)가 위치하는데, 이로써 롤러(411)에 의해 이송되는 웨이퍼를 세척 건조부(400)의 상부의 적정 위치에서 멈추게 할 수 있다.At the end of the
웨이퍼 이송부(420)의 끝단에 멈춰진 웨이퍼(W)는 세척 건조부(400)에 도입되어 세척 및 건조 공정이 수행된다.The wafer W stopped at the end of the
세척 건조부(400)는 웨이퍼 이송부(420)의 하부, 구체적으로는 웨이퍼 이송부(420)에서 웨이퍼가 멈춰지는 끝단의 롤러 하부에 위치한다. 이러한 세척 건조부(400)는 스핀들 바디(437)에 형성되어 웨이퍼(W)를 고정하는 다수의 홀더(435)를 구비한다. 예를 들면, 이러한 홀더(435)는 스핀들 바디(437)와 연결되는 핑거(433) 및 웨이퍼를 고정하는 범퍼(431)로 형성될 수 있다. 범퍼(431)는 중앙부에 홈이 형성되어 있어, 웨이퍼(W)의 가장자리를 고정할 수 있다. 이러한 웨이퍼(W)를 고정하기 위하여, 스핀들 바디(437)에 연결된 핑거(433)는 회전하여 범퍼(431)를 웨이퍼(W)의 가장자리와 접촉하도록 이동시킬 수 있다.The cleaning and drying
이러한 스핀들 바디(437)는 구동부(439)에 의해 상승하여, 웨이퍼 이송부(420)의 끝단에 멈춰진 웨이퍼(W)의 가장자리를 홀더(435)로 고정하고 다시 하강함으로써, 웨이퍼(W)를 세척 및 건조 스테이지로 도입할 수 있다.The
이때, 스핀들 바디(437)의 홀더(435)는 상승하는 동작 또는 웨이퍼를 고정하기 위하여 이동하는 동작 중 범퍼(431)와 웨이퍼 이송부(420)의 서포트 캡(423)의 접촉이 발생할 우려가 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따르면 서포트 캡(423)의 일측을 얇은 두께로 형성함으로써 이러한 접촉을 방지할 수 있다. 따라서, 홀더(435) 와 서포트 캡(423)의 접촉으로 발생할 수 있는 공정상 불량, 예를 들면 홀더(435)가 웨이퍼를 잡지 못하는 에러의 발생이 최소화될 수 있다.At this time, the
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 서포트 캡에 대하여 상술한다.Hereinafter, the support cap will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5.
도 4를 참조하면, 서포트 캡(423)은 단차진 상면으로 형성된다. 즉, 웨이퍼 이송부(420)의 하부로부터 상승하여 웨이퍼를 고정하기 위해 이동하는 홀더(435)와 인접하는 영역(423a)의 두께(t1)가 다른 영역(423b)의 두께(t2)에 비해 얇게 형성된다. 이로써, 상승하는 홀더와 서포트 캡의 접촉을 최소화할 수 있다. 이러한 서포트 캡(423)은 서포트부(421)와 연결되는 홈(423c)이 중앙에 형성되고, 롤러(411)의 끝단과 연결되는 홈(423d)이 서포트부(421)의 양측에 소정 간격으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4, the
또한, 도 5를 참조하면, 서포트 캡(423)의 단차진 부분의 경계면은 소정의 경사면(S)으로 될 수 있다. 이렇듯 서포트 캡(423)의 단차진 면을 경사면(S)으로 처리함으로써, 상승하거나 이동하는 홀더와의 접촉을 보다 효율적으로 방지할 수 있다.5, the boundary surface of the stepped portion of the
이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정 장치의 동작에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an operation of a wafer cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
먼저, CMP 공정 등 소정의 반도체 제조 공정을 거친 웨이퍼가 인풋 스테이션(100)에 위치한다. 여기서 웨이퍼는 탈이온수에 의해 세척될 수 있다.First, a wafer that has undergone a predetermined semiconductor manufacturing process such as a CMP process is located in the
다음으로, 웨이퍼 이송부에 의해 이동하여 제1 세정부(200)와 제2 세정부(300)를 거치면서, HF를 포함하는 용액, NH4OH를 함유하는 용액, 탈이온수 등으로 세정된다. 이때, 소정의 브러쉬(B)가 사용될 수 있다.Next, while moving by the wafer transfer part, it passes through the
다음으로, 세정된 웨이퍼는 웨이퍼 이송부(420)에 의해 세척 건조부(400)로 이송된다. 이송되는 웨이퍼(W)는 웨이퍼 이송부(420)의 끝단에 멈춰지고, 이때 세척 건조부(400)의 스핀들 바디(437)가 상승하여, 홀더(435)의 범퍼(431)가 웨이퍼(W)의 가장자리를 고정한다. 이때, 서포트 캡(423)의 두께를 제어하여 그 상면을 단차지게 형성함으로써 상승하여 웨이퍼를 고정하는 홀더(435)와 서포트 캡(423)의 접촉을 방지할 수 있다. 이로써, 홀더(435)와 서포트 캡(423)의 접촉에 의해 발생할 수 있는 불량을 최소화할 수 있다.Next, the cleaned wafer is transferred to the washing and drying
이후, 웨이퍼 이송부(420)가 후면으로 이동하고, 웨이퍼가 고정된 스핀들 바디(437)는 하강하여 구동부(439)에 의해 회전하면서 웨이퍼를 탈이온수로 세척한 다음 건조함으로써 웨이퍼 세정 공정이 완료될 수 있다.Thereafter, the
이러한 본 발명의 웨이퍼 세정 장치는 CMP 설비에 포함되어, 화학적 기계적 연마 공정 후 웨이퍼를 세정하는데 유용하게 사용될 수 있다.Such a wafer cleaning apparatus of the present invention may be included in a CMP facility, and may be usefully used to clean a wafer after a chemical mechanical polishing process.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 웨이퍼 세정 장치는 세척 건조부의 홀더와 웨이퍼 이송부의 서포트 캡의 접촉을 최소화할 수 있으므로, 이송된 웨이퍼를 고정하지 못하여 웨이퍼가 손실되거나 홀더와 서포트 캡의 접촉으로 인한 파티클의 발생 등의 공정상 불량 발생을 미연에 방지할 수 있다. 따라서, 반도체 소자의 생산성이 보다 향상될 수 있다. As described above, since the wafer cleaning apparatus according to the present invention can minimize the contact between the holder of the cleaning drying unit and the support cap of the wafer transfer unit, the wafer may not be fixed because the wafer is not fixed and the particles may be lost due to contact between the holder and the support cap. Occurrence of process defects, such as the occurrence of, can be prevented in advance. Therefore, the productivity of the semiconductor device can be further improved.
Claims (5)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |