KR20080023587A - Apparatus for wafer cleaning - Google Patents

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KR20080023587A
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이수현
윤영일
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세메스 주식회사
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Abstract

A substrate cleaning apparatus is provided to reduce facility area by including an opener, a horizontal transfer robot, a substrate alignment unit and a cleaning treatment unit. A substrate cleaning apparatus comprises an opener, a horizontal transfer robot(130A,130B), a substrate alignment unit(120A,120B) and a cleaning treatment unit(140). The opener mounts a carrier. The horizontal transfer robot withdraws or receives substrates from the carrier placed on the opener. The substrate alignment unit receives the substrates from the horizontal transfer robot and has a position change device for changing positions of the substrates to a horizontal or vertical state. The cleaning treatment unit receives the substrates from the substrate alignment unit and cleans the substrates.

Description

기판 세정 장치{APPARATUS FOR WAFER CLEANING} Substrate cleaning device {APPARATUS FOR WAFER CLEANING}

도 1은 종래 기판 세정 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional substrate cleaning apparatus.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치의 개략구조를 보여주는 구성도이다.2 is a schematic view showing a schematic structure of a substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에서 기판의 이송 경로를 화살표로 보여주는 구성도이다. FIG. 3 is a diagram illustrating a transfer path of a substrate in FIG. 2 as arrows.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

110A : 로딩부110A: loading section

110B : 언로딩부110B: unloading part

120A : 제1기판 정렬부120A: first substrate alignment unit

120B : 제2기판 정렬부120B: second substrate alignment unit

140 : 기판 세정부140: substrate cleaning unit

본 발명은 반도체 웨이퍼와 같은 기판의 세정처리를 실시하기 위한 일련의 처리를 하는 기판 세정 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate cleaning apparatus which performs a series of processes for cleaning a substrate such as a semiconductor wafer.

예컨대, 반도체 디바이스의 제조공정에 있어서는, 반도체 웨이퍼(기판)의 표 리양면, 특히 반도체디바이스가 형성되는 웨이퍼의 표면의 청정도를 높게 유지해야 한다. 이 때문에, 여러 가지의 제조 프로세스의 전후에서 웨이퍼의 표면의 세정이 행하여지고 있다. For example, in the manufacturing process of a semiconductor device, the cleanliness of both the front and back surfaces of a semiconductor wafer (substrate), especially the surface of the wafer in which a semiconductor device is formed, must be maintained high. For this reason, the surface of a wafer is wash | cleaned before and after various manufacturing processes.

예컨대, 반도체 디바이스의 제조 공정으로서는, 기판으로서의 반도체 웨이퍼(이하, "기판"라고 함)를 소정의 약액이나 순수한 물 등의 세정액에 의해서 세정하고, 기판의 표면에 부착한 파티클, 유기오염물, 금속불순물 등의 콘터미네이션(contamination) 을 제거하는 세정 장치가 사용되고 있다. 그 중에서도 웨트(습식)형의 세정 장치는 기판에 부착한 파티클을 효과적으로 제거할 수 있고, 게다가 배치(batch)처리에 의한 세정이 가능하기 때문에, 널리 보급되고 있다. For example, in the manufacturing process of a semiconductor device, a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a "substrate") as a substrate is washed with a cleaning liquid such as a predetermined chemical liquid or pure water, and particles, organic contaminants, and metal impurities adhered to the surface of the substrate. Cleaning apparatuses for removing contamination such as are used. Among them, the wet type wet cleaning apparatus is widely used because it can effectively remove particles adhering to the substrate, and can also wash by batch treatment.

이러한 배치처리에 의한 세정 장치(10)에서는 캐리어(C)로부터 기판들을 인출하는 수평반송로봇(12)이 축을 중심으로 회전하기 때문에, 수평반송로봇(12)의 회전반경으로 인해 설비의 사이즈가 커지는 문제점이 있다. In the cleaning apparatus 10 by such a batch process, since the horizontal transport robot 12 which pulls out the substrates from the carrier C rotates about an axis, the size of the equipment is increased due to the rotation radius of the horizontal transport robot 12. There is a problem.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 설비 면적을 줄일 수 있는 기판 세정 장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve such a conventional problem, the object of the present invention is to provide a substrate cleaning apparatus that can reduce the installation area.

상기 기술적 과제들을 이루기 위하여 본 발명의 세정 장치는 캐리어가 놓여지는 오프너; 상기 오프너에 놓여진 캐리어로부터 기판들을 인출하거나 수납하는 수평반송로봇; 상기 수평반송로봇로부터 기판들을 넘겨받고, 그 기판들을 수평 또는 수직 상태로 위치 전환시키는 위치전환장치를 갖는 기판 정렬부; 및 상기 기판 정렬부로부터 기판들을 넘겨받아 세정처리하는 세정 처리부를 포함하되; 상기 오프너와 상기 기판 정렬부는 상기 수평반송로봇과 마주하도록 나란히 위치되고, 상기 수평반송로봇은 상기 오프너와 상기 기판 정렬부 전방에서 기판 반송을 위해 좌우 이동된다.In order to achieve the above technical problem, the cleaning apparatus of the present invention includes an opener on which a carrier is placed; A horizontal transport robot for drawing out or receiving substrates from a carrier placed on the opener; A substrate alignment unit having a position shifting device which receives the substrates from the horizontal transfer robot and positions the substrates in a horizontal or vertical state; And a cleaning processing unit which receives the substrates from the substrate alignment unit and cleans the substrates. The opener and the substrate aligning part are positioned side by side to face the horizontal conveying robot, and the horizontal conveying robot is moved left and right for conveying the substrate in front of the opener and the substrate aligning part.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 세정 장치는 상기 오프너와 수평반송로봇 그리고 기판 정렬부가 상기 세정 처리부를 중심으로 양측에 서로 대칭되게 배치된다.According to an embodiment of the present invention, the substrate cleaning apparatus is arranged such that the opener, the horizontal transport robot, and the substrate alignment unit are symmetrically disposed at both sides with respect to the cleaning processing unit.

예컨대, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다. For example, the embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. These examples are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of the elements in the drawings and the like are exaggerated to emphasize a clearer description.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 도 2 및 도 3에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. In addition, in the drawings, the same reference numerals are denoted together for components that perform the same function.

본 발명은 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치의 개략구조를 보여주는 구성도이며, 도 3은 도 2에서 기판의 반송 경로를 화살표로 보여주는 구성도이다. 2 is a block diagram showing a schematic structure of a substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a block diagram showing a conveyance path of the substrate in FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 세정 처리 장치는 캐리어가 로딩되는 로딩부(110A), 캐리어가 언로딩되는 언로딩부(110B), 세정처리를 위해 기판들을 정 렬하는 제1기판 정렬부(120A), 세정처리된 기판들을 정렬하는 제2기판 정렬부(120B) 그리고 기판들의 세정처리가 이루어지는 기판 세정부(140)를 포함한다. 2 and 3, the cleaning apparatus of the present invention includes a loading unit 110A on which a carrier is loaded, an unloading unit 110B on which a carrier is unloaded, and a first substrate on which substrates are arranged for cleaning. The alignment unit 120A includes a second substrate alignment unit 120B for aligning the cleaned substrates, and a substrate cleaning unit 140 for cleaning the substrates.

기판들이 담겨진 캐리어(C)는 자동반송장치(AGV(Automated Guided Vehicle)나 RGV(Rail Guided Vehicle)등에 의해 상기 로딩/언로딩부(110A,110B)의 인/아웃 포트(112,114)에 놓여진다. 캐리어(C)에는 25매의 기판(W)이 하나씩 캐리어(C) 내에 수평하게 수납되어 있다. 캐리어(C)에는 기판(W)을 수평으로 눕힌 상태로 보지(preservation)하기 위한 평행한 홈이 25개소씩 형성됨은 물론이다. 예컨대, 캐리어(C)는 기판을 수평한 상태로 수납, 운반 및 보관하는 차세대의 기판 수납 지그인 프론트 오픈 유니파이드 포드(Front Open Unified Pod: FOUP)일 수 있다. The carrier C containing the substrates is placed in the in / out ports 112 and 114 of the loading / unloading units 110A and 110B by an automated transport device (AGV) or a rail guided vehicle (RGV). 25 substrates W are stored horizontally in the carrier C one by one in the carrier C. The carrier C has parallel grooves for preservation in a state in which the substrate W is laid horizontally. The carrier C may be, for example, a front open unified pod (FOUP), which is a next-generation substrate storage jig for accommodating, transporting, and storing the substrate in a horizontal state.

로딩부(110)는 캐리어가 로딩되는 인 포트(112), 세정공정을 위해 운반되어진 캐리어(C)들이 대기상태로 보관되는 스톡커(stocker;116)를 포함한다. 이 스톡커는 캐리어(C)들이 놓여지는 선반(116A)들과, 캐리어 반송로봇(116B)을 포함한다. 한편, 로딩부(110)와 제1기판 정렬부(120A) 사이에는 캐리어(C)의 도어를 개방하기 위한 제1오프너(opener;118A)가 설치된다. The loading unit 110 includes an in port 112 in which a carrier is loaded, and a stocker 116 in which carriers C, which are transported for a cleaning process, are stored in an atmospheric state. This stocker comprises shelves 116A on which carriers C are placed and a carrier carrier robot 116B. Meanwhile, a first opener 118A for opening the door of the carrier C is installed between the loading unit 110 and the first substrate alignment unit 120A.

상기 언로딩부(110B)는 상기 로딩부(110A)와는 반대측에 배치되며, 캐리어(C)가 언로딩되는 아웃 포트(114), 세정공정을 마치고 다음 공정으로 운반되기 위한 캐리어들이 대기상태로 보관되는 스톡커(stocker;116)를 포함한다. 이 스톡커(116)는 캐리어(C)들이 놓여지는 선반(116A)들과, 캐리어 반송로봇(116B)을 포함한다. 한편, 언로딩부(110B)와 제2기판 정렬부(120B) 사이에는 캐리어(C)의 도어를 개방하기 위한 제2오프너(opener;118B)가 설치된다. The unloading unit 110B is disposed on the opposite side to the loading unit 110A, and the carrier C is unloaded to the out port 114, and the carriers are stored in a standby state after the cleaning process and transported to the next process. Stocker (116). The stocker 116 includes shelves 116A on which carriers C are placed and a carrier carrier robot 116B. Meanwhile, a second opener 118B for opening the door of the carrier C is installed between the unloading part 110B and the second substrate alignment part 120B.

제1수평반송로봇(130A)은 로딩부(110A)의 제1오프너(118A)와 제1기판 정렬부(120A)의 제1위치전환장치(122A)간의 기판 반송을 책임지며, 제2수평반송로봇(130B)은 언로딩부(110B)의 제2오프너(118B)와 제2기판 정렬부(120B)의 제2위치전환장치(122B)간의 기판 반송을 책임진다. 제1수평반송로봇(130A)은 캐리어(C)로부터 25매의 기판들을 일괄적으로 로딩하여 위치전환장치(122A)로 옮길 수 있도록, Y,Z축 방향으로 이동되는 기판 지지암(132)을 갖으며, 제1수평반송로봇(130A)은 X축 방향(좌우방향)으로 이동되는 구조를 갖는다. 참고로, 기판 지지암(132)은 캐리어(C) 내에 적층된 기판들과 동일 갯수 및 간격을 가지면서 기판의 저면을 다수곳에서 점접촉 상태로 지지되는 "Y"형태의 선단부를 갖는다. 제2수평반송로봇(130B)은 제1수평반송로봇(130A)과 동일한 구조를 가짐으로써 상세한 설명은 생략한다.The first horizontal transport robot 130A is responsible for transporting the substrate between the first opener 118A of the loading unit 110A and the first position shifting device 122A of the first substrate alignment unit 120A, and the second horizontal transport robot 130A. The robot 130B is responsible for transporting the substrate between the second opener 118B of the unloading unit 110B and the second position shifting device 122B of the second substrate alignment unit 120B. The first horizontal transfer robot 130A includes a substrate support arm 132 which is moved in the Y and Z-axis directions so that the 25 substrates can be collectively loaded from the carrier C and transferred to the positioning device 122A. The first horizontal transport robot 130A has a structure that is moved in the X-axis direction (left and right directions). For reference, the substrate support arm 132 has the same number and spacing as those of the substrates stacked in the carrier C, and has a “Y” shaped front end portion which supports the bottom surface of the substrate in a point contact state at many places. Since the second horizontal transport robot 130B has the same structure as the first horizontal transport robot 130A, a detailed description thereof will be omitted.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제1기판 정렬부(120A)에서는 기판들을 세정공정에 맞도록 정렬하고, 제2기판 정렬부(120B)에서는 세정공정을 마친 기판들을 캐리어(C)에 수납하기 위해 재정렬하는 공정을 수행하게 된다. 도면에서 보여주는 바와 같이, 제1기판 정렬부(120A)와 제2기판 정렬부(120B)는 동일한 구성으로 이루어지며, 제2기판 정렬부(120A)에 대해서만 상세히 설명하기로 한다. Referring to FIGS. 2 and 3 again, the first substrate alignment unit 120A aligns the substrates to a cleaning process, and the second substrate alignment unit 120B arranges the substrates on the carrier C after completion of the cleaning process. A reordering process is performed to receive. As shown in the figure, the first substrate alignment unit 120A and the second substrate alignment unit 120B have the same configuration, and only the second substrate alignment unit 120A will be described in detail.

제1기판 정렬부(120A)에는 제1위치전환장치(122A) 그리고 제1푸셔(124A)가 설치되며, 제2기판 정렬부(120B)에는 제2위치전환장치(122A) 그리고 제2푸셔(124B)가 설치되어 있다. The first substrate alignment unit 120A is provided with a first positioning device 122A and a first pusher 124A, and the second substrate alignment unit 120B is equipped with a second positioning device 122A and a second pusher ( 124B) is installed.

제1위치전환장치(122A)는 제1수평반송로봇(130A)의 기판 지지암으로부터 기 판들을 넘겨받는 카세트를 포함하며, 이 카세트는 기판 정렬을 위해 회전된다. 제1위치전환장치(122A)에서는 기판들이 풀 피치(10mm)에서 하프(half) 피치(5mm) 또는 그 반도로 정렬되며, 수평-수직 상태로 위치 전환된다. 예컨대, 상기 제1,2기판 정렬부(120A,120B)는 특허공개 2000-44848호 및 특허출원 2002-18939에서 개시된 정렬 장치가 사용될 수 있다. The first repositioning device 122A includes a cassette that receives the substrates from the substrate support arm of the first horizontal transfer robot 130A, which is rotated for substrate alignment. In the first repositioning device 122A, the substrates are aligned from full pitch (10 mm) to half pitch (5 mm) or its half, and are positioned in a horizontal-vertical state. For example, the alignment device disclosed in Patent Publication Nos. 2000-44848 and Patent Application 2002-18939 may be used for the first and second substrate alignment units 120A and 120B.

한편, 제1위치전환장치(122A)에 의해 수직상태로 위치 전환된 기판들은 제1푸셔(124A)에 의해 카세트로부터 분리된다. 이렇게 분리된 기판들은 수직반송로봇(144)에 의해 기판 세정부로 반송된다. On the other hand, the substrates which are shifted in the vertical state by the first position switching device 122A are separated from the cassette by the first pusher 124A. The separated substrates are transferred to the substrate cleaning unit by the vertical transfer robot 144.

기판 세정부(140)는 버퍼부, 건조조, 린즈조, 약액조 등의 처리조(142)들과, 처리조(142)들 간의 기판 이송을 담당하는 수직반송로봇(144)이 설치된 이송로(146)를 갖는다. 예컨대, 상기 처리조(142)들의 개수 및 배치는 세정공정에 따라 변경될 수 있다. The substrate cleaning unit 140 is a transport path in which processing tanks 142, such as a buffer unit, a drying tank, a rinse tank, and a chemical liquid tank, and a vertical transport robot 144 in charge of transporting the substrates between the processing tanks 142 are installed. Has 146. For example, the number and arrangement of the treatment tanks 142 may be changed according to the cleaning process.

기판 세정부(140)에서 공정을 마친 기판들은 제2기판 정렬부(120B)로 이송되어 정렬된 후 제2수평반송로봇(130B)에 의해 제2오프너(118B)에서 대기하는 캐리어(C)에 수납된다. After the substrates are processed in the substrate cleaning unit 140, the substrates are transferred to the second substrate alignment unit 120B and aligned to the carrier C waiting at the second opener 118B by the second horizontal transfer robot 130B. It is stored.

여기서, 상기 기판은 포토레티클(reticlo: 회로 원판)용 기판, 액정 디스플레이 패널용 기판이나 플라즈마 디스플레이 패널용 기판 등의 표시 패널 기판, 하드 디스크용 기판, 반도체 장치 등의 전자 디바이스용 웨이퍼 등을 뜻한다. Herein, the substrate refers to a substrate for a photo reticle, a display panel substrate such as a substrate for a liquid crystal display panel or a substrate for a plasma display panel, a substrate for a hard disk, a wafer for an electronic device such as a semiconductor device, and the like. .

한편, 본 발명은 상기의 구성으로 이루어진 기판세정장치는 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에 서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.On the other hand, the present invention can be variously modified substrate cleaning apparatus consisting of the above configuration and may take various forms. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms referred to in the above description, but rather includes all modifications, equivalents, and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be understood to include.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 본 장치는 설비 면적을 줄일 수 있다. By applying the present invention as described above, the apparatus can reduce the installation area.

Claims (2)

기판 세정 장치에 있어서: In the substrate cleaning apparatus: 캐리어가 놓여지는 오프너; An opener on which the carrier is placed; 상기 오프너에 놓여진 캐리어로부터 기판들을 인출하거나 수납하는 수평반송로봇; A horizontal transport robot for drawing out or receiving substrates from a carrier placed on the opener; 상기 수평반송로봇로부터 기판들을 넘겨받고, 그 기판들을 수평 또는 수직 상태로 위치 전환시키는 위치전환장치를 갖는 기판 정렬부; 및A substrate alignment unit having a position shifting device which receives the substrates from the horizontal transfer robot and positions the substrates in a horizontal or vertical state; And 상기 기판 정렬부로부터 기판들을 넘겨받아 세정처리하는 세정 처리부를 포함하되;A cleaning processing unit which receives the substrates from the substrate alignment unit and cleans the substrates; 상기 오프너와 상기 기판 정렬부는 상기 수평반송로봇과 마주하도록 나란히 위치되고, 상기 수평반송로봇은 상기 오프너와 상기 기판 정렬부 전방에서 기판 반송을 위해 좌우 이동되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.And the opener and the substrate aligning portion are positioned side by side to face the horizontal conveying robot, and the horizontal conveying robot is moved left and right for conveying the substrate in front of the opener and the substrate aligning portion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판 세정 장치는The substrate cleaning device 상기 오프너와 수평반송로봇 그리고 기판 정렬부가 상기 세정 처리부를 중심으로 양측에 서로 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.And the opener, the horizontal transport robot, and the substrate aligning unit are symmetrically disposed on both sides of the cleaning processing unit.
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