KR20110080863A - 웨이퍼 처리 방법, 이를 수행하기 위하여 사용되는 웨이퍼 이송 로봇 및 이의 수행을 위한 웨이퍼 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
웨이퍼 처리 방법 및 장치에 있어서, 웨이퍼는 제1 모듈에서 식각 또는 세정 처리되며 제2 모듈에서 건조 처리된다. 상기 제1 모듈에서 처리된 웨이퍼 상에는 젖음 용액(wetting solution)이 공급되며, 이어서 웨이퍼 이송 로봇에 의해 상기 제2 모듈로 이송된다. 상기 로봇은 상기 웨이퍼 상의 유체가 측방으로 흘러내리는 것을 방지하기 위하여 상기 웨이퍼를 측면을 전체적으로 파지하는 한 쌍의 핑거 암들을 포함한다. 따라서, 상기 웨이퍼를 이송하는 동안 자연 건조에 의한 물반점 생성이 충분히 억제될 수 있다.
Description
본 발명의 실시예들은 웨이퍼 처리 방법과 이를 수행하기 위하여 사용되는 웨이퍼 이송 로봇 및 이를 수행하기 위한 웨이퍼 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 초임계 유체를 이용하여 웨이퍼를 처리하는 방법과 이를 수행하기 위하여 사용되는 웨이퍼 이송 로봇 및 이의 수행을 위한 웨이퍼 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치와 같은 집적 회로 소자들은 기판으로서 사용되는 반도체 웨이퍼에 대하여 일련의 단위 공정들을 반복적으로 수행함으로써 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 웨이퍼 상에는 증착, 포토리소그래피, 식각, 세정, 건조 등의 단위 공정들을 수행함으로써 상기 집적 회로 소자들을 구성하는 전기적인 회로 패턴들이 형성될 수 있다.
상기 단위 공정들 중에서 상기 식각 또는 세정은 낱장의 웨이퍼를 처리하는 매엽식 장치와 다수의 웨이퍼들을 동시에 처리하는 배치식 장치에 의해 수행될 수 있다. 특히, 상기 매엽식 장치는 상기 웨이퍼를 회전시키면서 상기 웨이퍼 상으로 식각액, 세정액, 린스액, 건조 가스 등을 공급함으로써 상기 웨이퍼를 처리할 수 있다.
그러나, 최근 상기 회로 패턴들의 선폭이 감소됨에 따라 상기 웨이퍼를 고속으로 회전시키는 스핀 건조 방법을 적용하기가 점차 어렵게 되고 있다. 이는 상기 웨이퍼를 고속으로 회전시킴에 따라 발생되는 원심력에 의해 미세 회로 패턴들이 손상될 우려가 있기 때문이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 웨이퍼를 회전시키지 않고 초임계 유체를 이용하는 건조 방법이 채택되고 있다. 구체적으로, 웨이퍼를 밀폐된 압력 용기 내에 위치시키고, 상기 압력 용기 내부로 고압의 초임계 유체를 주입하여 상기 초임계 유체와 상기 웨이퍼 상의 액체를 치환하는 방법을 이용하여 상기 웨이퍼를 건조시킬 수 있다.
상기와 같은 건조 방법을 적용하는 경우, 상기 웨이퍼 처리 장치는 식각 또는 세정 공정을 수행하기 위한 제1 모듈과 상기 웨이퍼를 건조시키기 위한 제2 모듈을 포함할 수 있으며, 상기 제1 모듈과 제2 모듈 사이에는 웨이퍼 이송 로봇이 배치될 수 있다. 그러나, 상기 제1 모듈과 제2 모듈 사이에서 상기 웨이퍼를 이송하는 경우, 상기 웨이퍼 상에 잔류하는 유체 예를 들면 최종 린스 단계에서 사용된 탈이온수 또는 순수가 측방으로 흘러내릴 수 있으며, 이에 따라 상기 웨이퍼가 자연 건조되는 현상이 발생될 수 있다. 특히, 웨이퍼가 이송 중에 자연 건조되는 경우, 상기 웨이퍼 상에는 물반점이 발생될 수 있으며, 상기 물반점은 후속 공정에서 불량 원인으로 작용할 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 목적은 웨이퍼의 자연 건조를 방지할 수 있는 웨이퍼 처리 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제2 목적은 상술한 바와 같은 웨이퍼 처리 방법을 수행하기 위하여 사용되는 웨이퍼 이송 로봇을 제공하는데 있다.
본 발명의 제3 목적은 상술한 바와 같은 웨이퍼 처리 방법을 수행하기 위한 웨이퍼 처리 장치를 제공하는데 있다.
상기 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 웨이퍼 처리 방법에서, 웨이퍼는 제1 모듈에서 식각 또는 세정 처리될 수 있으며, 이어서 상기 웨이퍼 상에는 상기 웨이퍼의 표면 상태를 젖음 상태로 유지시키기 위한 젖음 용액이 공급될 수 있다. 상기 젖음 용액이 공급된 후 상기 웨이퍼는 제2 모듈로 이송될 수 있으며, 상기 제2 모듈에서 건조 처리될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 젖음 용액은 이소프로필 알콜, 이소프로필 알콜 수용액 또는 계면 활성제와 물의 혼합 용액일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 웨이퍼는 초임계 유체를 이용하여 건조될 수 있다.
상기 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 웨이퍼를 식각 또는 세정하기 위한 제1 모듈과 상기 웨이퍼를 건조시키기 위한 제2 모듈 사이에 배치되어 상기 웨이퍼를 이송하기 위한 로봇은, 상기 웨이퍼 상의 유체가 측방으로 흘러내리는 것을 방지하기 위하여 상기 웨이퍼를 측면을 전체적으로 파지하는 한 쌍의 핑거 암들과, 상기 핑거 암들과 연결되며 상기 핑거 암을 이동시키기 위한 로봇 암과, 상기 로봇 암과 연결되며 상기 로봇 암을 구동하기 위한 로봇 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 웨이퍼 이송 로봇은 상기 핑거 암들 중 적어도 하나가 서로 마주하는 방향으로 이동하여 상기 웨이퍼를 파지하도록 상기 핑거 암들 중 적어도 하나를 이동시키는 핑거 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 핑거 구동부는 상기 핑거 암들 중 하나와 연결되어 상기 핑거 암들 중 하나를 이동시키기 위한 공압 또는 유압 실린더를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 핑거 구동부는 상기 핑거 암들과 각각 연결되어 상기 핑거 암들을 이동시키기 위한 한 쌍의 공압 또는 유압 실린더를 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 핑거 암들은 상기 웨이퍼의 가장자리 하부를 지지하기 위한 하부 돌출부를 각각 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 핑거 암들은 서로 결합하여 원형 링을 구성하며 상기 웨이퍼 상의 유체가 측방으로 흘러내리는 것을 방지하기 위한 커버를 각각 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 유체는 상기 웨이퍼를 젖음 상태로 유지시키기 위한 젖음 용액(wetting solution)일 수 있으며, 상기 웨이퍼 이송 로봇은 상기 젖음 용액을 상기 웨이퍼 상으로 공급하기 위한 젖음 용액 공급부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 핑거 암들의 내측 표면들에는 상기 웨이퍼 상의 유체가 상기 웨이퍼의 측면을 따라 누설되는 것을 방지하기 위한 밀봉 부재가 각각 구비될 수 있다.
상기 제3 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 웨이퍼 처리 장치는 웨이퍼를 식각 또는 세정하기 위한 제1 모듈과, 상기 웨이퍼를 건조시키기 위한 제2 모듈과, 상기 제1 및 제2 모듈들과 인접하게 배치되며 상기 웨이퍼를 상기 제1 및 제2 모듈들 사이에서 이송하기 위한 웨이퍼 이송 로봇을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 웨이퍼 이송 로봇은 상기 웨이퍼 상의 유체가 측방으로 흘러내리는 것을 방지하기 위하여 상기 웨이퍼를 측면을 전체적으로 파지하는 한 쌍의 핑거 암들과, 상기 핑거 암들과 연결되며 상기 핑거 암을 이동시키기 위한 로봇 암과, 상기 로봇 암과 연결되며 상기 로봇 암을 구동하기 위한 로봇 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 모듈은 상기 웨이퍼를 젖음 상태로 유지하기 위하여 상기 웨이퍼 상으로 젖음 용액을 공급하기 위한 젖음 용액 공급부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제2 모듈은 상기 웨이퍼를 건조시키기 위한 초임계 유체 공급부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 웨이퍼 이송 로봇은 상기 웨이퍼를 젖음 상태로 유지하기 위하여 상기 웨이퍼 상으로 젖음 용액을 공급하기 위한 젖음 용액 공급부를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 모듈에 의해 처리된 웨이퍼 상으로는 젖음 용액이 공급될 수 있으며, 웨이퍼 이송 로봇은 상기 웨이퍼 상의 유체가 누설되지 않도록 한 쌍의 핑거 암들을 이용하여 상기 웨이퍼의 측면을 전체적으로 파지할 수 있다. 결과적으로, 상기 웨이퍼를 제1 모듈로부터 제2 모듈로 이송하는 동안 상기 웨이퍼의 젖음 상태가 충분히 유지될 수 있으며, 이에 따라 상기 웨이퍼 상에서 자연 건조에 의한 물반점 형성이 충분히 억제될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송 로봇을 포함하는 웨이퍼 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 모듈을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제2 모듈을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 웨이퍼 이송 로봇을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 웨이퍼 이송 로봇을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 7 및 도 8은 도 4 내지 도 6에 도시된 핑거 구동부의 다른 예를 설명하기 위한 개략도들이다.
도 9는 도 4 내지 도 6에 도시된 핑거 구동부의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 웨이퍼 처리 장치를 이용하여 웨이퍼를 처리하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 모듈을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제2 모듈을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 웨이퍼 이송 로봇을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 웨이퍼 이송 로봇을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 7 및 도 8은 도 4 내지 도 6에 도시된 핑거 구동부의 다른 예를 설명하기 위한 개략도들이다.
도 9는 도 4 내지 도 6에 도시된 핑거 구동부의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 웨이퍼 처리 장치를 이용하여 웨이퍼를 처리하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들인 단면 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화들은 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차들을 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상들은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송 로봇을 포함하는 웨이퍼 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 장치(10)는 반도체 장치의 제조에서 기판으로서 사용되는 웨이퍼(2) 상의 막을 식각하기 위한 식각 공정 또는 상기 웨이퍼(2) 상의 이물질을 제거하기 위한 세정 공정을 수행하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 식각 공정을 수행하는 경우, 상기 식각 공정 이후 식각액 또는 식각 부산물을 제거하기 위한 세정 공정이 수행될 수 있다. 그러나, 상기 웨이퍼 처리 장치(10)가 식각 또는 세정 공정만을 수행하기 위하여 사용되는 것은 아니며, 다양한 케미컬들을 이용한 웨이퍼 처리 공정에 사용될 수도 있다. 예를 들면, 상기 웨이퍼(2) 상의 막 또는 이물질을 제거하기 위한 스트립 공정 및 상기 스트립 공정 이후 수행되는 세정 공정을 모두 수행할 수도 있다.
상기 웨이퍼 처리 장치(10)는 상기 웨이퍼(2)의 처리를 위한 제1 모듈(100), 웨이퍼 이송 모듈(200), 상기 웨이퍼(2)의 건조를 위한 제2 모듈(300), 로드 포트(400), 인터페이스 모듈(500), 스테이지 유닛(600) 등을 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 웨이퍼 세정 장치(10)는 도시된 바와 같이 다수의 제1 모듈(100)과 하나의 웨이퍼 이송 모듈(200) 및 다수의 제2 모듈(300)을 포함할 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 모듈들(100, 300)의 수량은 웨이퍼(2)의 처리량에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 도시된 바에 의하면, 제1 모듈들(100)과 웨이퍼 이송 모듈(200) 및 제2 모듈들(300)이 트랙 형태로 배치되고 있으나, 이와 다르게 클러스터 형태로 배치될 수도 있다.
상기 로드 포트(400)는 다수의 웨이퍼들(2)을 수납하기 위한 용기(20)를 지지할 수 있으며, 상기 인터페이스 모듈(500)은 상기 용기(20) 내에 수납된 웨이퍼들(2)을 제1 모듈들(100)로 이송하고, 제2 모듈들(300)에서 건조된 웨이퍼들(2)을 다시 용기(20) 내로 이송하기 위한 인터페이스 로봇(510)과 인터페이스 챔버(520)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 도시된 바와 같이 웨이퍼 처리 장치(10)는 다수의 로드 포트들(400)을 포함할 수 있다. 상기 스테이지 유닛(600)은 상기 인터페이스 모듈(500)과 웨이퍼 이송 모듈(200) 사이에서 처리될 웨이퍼(2) 또는 처리된 웨이퍼(2)를 임시 수납하기 위하여 구비될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 모듈을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 모듈(100)은 웨이퍼를 처리하기 위한 웨이퍼 처리 챔버(110)와, 상기 웨이퍼 처리 챔버(110) 내에서 상기 웨이퍼(2)를 지지하고 회전시키기 위한 회전척(120)과, 상기 웨이퍼(2)를 처리하기 위하여 상기 웨이퍼(2) 상으로 식각액, 세정액 또는 린스액 등의 처리액을 공급하는 웨이퍼 처리부(130) 등을 포함할 수 있다.
상기 회전척(120)은 구동부(122)에 의해 회전될 수 있으며, 상기 웨이퍼 처리 챔버(110) 내에는 상기 회전척(120) 상에서 회전하는 웨이퍼(2)로부터 비산되는 처리액을 회수하기 위한 보울(140)이 상기 회전척(120)을 감싸도록 배치될 수 있다.
상기 웨이퍼 처리부(130)는 상기 처리액을 상기 회전척(120) 상의 웨이퍼(2)로 공급하기 위한 제1 노즐(132)과, 상기 제1 노즐(132)과 연결된 처리액 공급부(134)를 포함할 수 있다. 상기와 다르게, 상기 웨이퍼 처리부(130)는 다수의 제1 노즐들을 포함할 수 있으며, 상기 다수의 제1 노즐들과 연결되어 웨이퍼(2)의 처리 목적에 따라 다양한 처리액들을 공급하는 다수의 처리액 공급부들을 더 포함할 수도 있다.
또한, 도시된 바에 의하면, 웨이퍼(2) 상으로 공급되는 처리액을 종류별로 회수 또는 배출하기 위하여 다수의 보울들(140)과 다수의 드레인 배관들(142)이 구비될 수 있으며, 또한 상기 웨이퍼 처리 챔버(110)로부터 발생되는 가스를 배출하기 위한 배기 배관(144)이 구비될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 제2 모듈을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2를 참조하면, 상기 제2 모듈(300)은 상기 처리된 웨이퍼(2)가 수용되는 압력 용기(310)와 상기 압력 용기(310) 내부로 상기 웨이퍼(2)를 건조시키기 위한 초임계 유체를 공급하는 초임계 유체 공급부(320)를 포함할 수 있다.
상기 압력 용기(310)는 상기 웨이퍼(2)가 수용되는 하부 챔버(312)와 상기 하부 챔버(312)의 상부를 개폐하는 커버(314)를 포함할 수 있으며, 상기 웨이퍼(2)는 상기 하부 챔버(312) 내에 마련된 지지부재들에 의해 지지될 수 있다.
상세히 도시되지는 않았으나, 상기 초임계 유체 공급부(320)는 상기 초임계 유체로서 사용되는 이산화탄소를 액화시키기 위한 응축기와 상기 액화된 이산화탄소로부터 초임계 유체를 형성하기 위한 압축 펌프와 상기 초임계 유체를 저장하기 위한 탱크 등을 포함할 수 있다.
상기 초임계 유체는 상기 압력 용기(310) 내부로 공급되어 상기 웨이퍼(2) 상의 유체 즉 상기 제1 모듈(100)에서 린스액으로서 상기 웨이퍼(2) 상으로 공급되는 탈이온수 또는 순수와 치환될 수 있으며, 이에 따라 상기 웨이퍼(2)의 건조가 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼(2) 상의 유체 즉 탈이온수 또는 순수가 상기 웨이퍼(2)의 이송 도중에 자연 건조되는 현상을 방지하기 위하여 상기 웨이퍼(2) 상으로 젖음 용액(wetting solution)이 공급될 수 있다. 상기 젖음 용액은 상기 웨이퍼(2)의 이송 전에 공급될 수 있으며, 이에 따라 상기 웨이퍼(2) 표면 상태는 상기 제2 모듈(300)로의 이송 도중 그리고 이송된 후에도 젖음 상태로 일정하게 유지될 수 있다.
상기 젖음 용액으로는 상기 웨이퍼(2) 상의 탈이온수 또는 순수의 표면 장력을 감소시킬 수 있는 액체가 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 웨이퍼(2) 상으로는 이소프로필 알콜, 이소프로필 알콜 수용액 또는 계면 활성제 및 물의 혼합 용액 등과 같은 젖음 용액이 공급될 수 있으며, 이에 따라 상기 웨이퍼(2)의 표면이 젖음 상태로 유지될 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 웨이퍼(2) 상으로 상기 젖음 용액을 공급하기 위하여 상기 제1 모듈(100)은 젖음 용액 공급부(152)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 모듈(100)은 상기 처리액에 의해 처리된 웨이퍼(2) 상에 상기 젖음 용액을 공급하기 위한 제2 노즐(150)과 상기 제2 노즐(150)에 연결된 젖음 용액 공급부(152)를 포함할 수 있다.
그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 젖음 용액을 공급하기 위한 젖음 용액 공급부(152)는 상기 웨이퍼 이송 모듈(200)의 웨이퍼 이송 로봇(220)에 장착될 수도 있다.
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 웨이퍼 이송 로봇을 설명하기 위한 개략도들이며, 도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 웨이퍼 이송 로봇을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 웨이퍼 이송 모듈(200)은 상기 제1 모듈(100) 및 제2 모듈(300)과 인접하게 배치된 웨이퍼 이송 챔버(210)를 포함할 수 있으며, 상기 웨이퍼 이송 로봇(220)은 상기 웨이퍼 이송 챔버(210) 내에 배치되어 상기 제1 모듈(100)로부터 상기 제2 모듈(300)로 상기 처리된 웨이퍼(2)를 이송하는 동안 상기 웨이퍼(2) 상의 유체 즉 상기 린스액과 젖음 용액이 상기 웨이퍼(2)의 측방으로 흘러내리지 않도록 하는 구성을 가질 수 있다.
예를 들면, 상기 웨이퍼 이송 로봇(220)은 상기 웨이퍼(2)의 측면을 파지(holding)하는 한 쌍의 핑거 암들(230)과, 상기 핑거 암들(230)에 연결되며 상기 핑거 암(230)을 수평 방향으로 이동시키기 위한 로봇 암(240)과, 상기 로봇 암(240)과 연결되어 상기 로봇 암(240)을 회전 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 로봇 구동부(250)를 포함할 수 있다.
상기 핑거 암들(230)은 상기 웨이퍼(2) 상의 유체가 측방으로 흘러내리지 않도록 상기 웨이퍼(2)의 측면을 전체적으로 감싸면서 상기 웨이퍼(2)를 파지할 수 있다. 예를 들면, 상기 핑거 암들(230)은 상기 웨이퍼(2)의 측면을 전체적으로 감싸기 위하여 서로 결합하여 원형 링을 구성하는 측벽(232)과 상기 웨이퍼(2) 상의 유체가 측방으로 흘러내리는 것을 방지하기 위한 커버(234)를 각각 가질 수 있다. 결과적으로, 상기 웨이퍼(2) 상의 유체는 상기 웨이퍼(2)의 상부면, 상기 측벽(232) 및 상기 커버(234)에 의해 한정된 공간 내에 수용된 상태로 유지될 수 있다. 한편, 도시된 바에 의하면, 각각의 커버(234)가 반원형 플레이트 형태를 갖고 있으나, 링 형태로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 핑거 암들(230)은 상기 웨이퍼(2)의 하부 가장자리를 지지하기 위한 하부 돌출부(236)를 각각 가질 수 있으며, 상기 핑거 암들(230)의 측벽(232) 내측 표면들 상에는 상기 웨이퍼(2) 상의 유체가 상기 측벽(232)과 상기 웨이퍼(2)의 측면 사이를 통해 누설되는 것을 방지하기 위한 밀봉 부재(238)가 각각 구비될 수 있다. 일 예로서, 상기 밀봉 부재(238)는 고무와 같이 탄성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 상기와 같이 웨이퍼(2)가 상기 핑거 암들(230)에 의해 파지될 때, 상기 웨이퍼(2)의 전체 측면이 상기 핑거 암들(230)의 내측에 구비되는 탄성 재질의 밀봉 부재(238)에 밀착되므로 상기 웨이퍼(2) 상의 유체가 측방으로 흘러내리는 것이 충분히 방지될 수 있으며, 이에 따라 상기 웨이퍼(2)의 표면이 충분히 젖음 상태로 유지될 수 있다.
상기 웨이퍼 이송 로봇(220)은 상기 웨이퍼(2) 상으로 젖음 용액을 공급하기 위한 제2 노즐(260)과 젖음 용액 공급부(262)를 포함할 수 있다. 일 예로서 상기 제2 노즐(260)은 상기 커버들(234) 중 하나에 장착될 수 있으며, 상기 웨이퍼(2)가 상기 핑거 암들(230)에 의해 파지된 후 상기 웨이퍼(2) 상으로 상기 젖음 용액을 공급할 수 있다. 그러나, 상기 제2 노즐(260)은 별도의 서포트 부재(미도시)를 통해 상기 로봇 암에 장착될 수도 있다.
한편, 상기 핑거 암들(230)은 상기 웨이퍼(2)를 파지하기 위하여 서로 마주하는 방향으로 구동될 수 있다. 일 예로서, 상기 웨이퍼 이송 로봇(220)은 상기 로봇 암(240) 상에 배치되어 상기 핑거 암들(230) 중 하나와 연결되어 상기 핑거 암들(230) 중 하나를 나머지 핑거 암(230)을 향하여 이동시키기 위한 핑거 구동부(270)를 포함할 수 있으며, 상기 핑거 구동부(270)로는 공압 또는 유압 실린더가 사용될 수 있다.
도 7 및 도 8은 도 4 내지 도 6에 도시된 핑거 구동부의 다른 예를 설명하기 위한 개략도들이고, 도 9는 도 4 내지 도 6에 도시된 핑거 구동부의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 핑거 암들(230)을 구동하기 위한 핑거 구동부(280)는 상기 핑거 암들(230)과 각각 연결되어 상기 핑거 암들(230)을 서로 마주하는 방향으로 이동시키기 위한 한 쌍의 공압 또는 유압 실린더를 포함할 수도 있다. 즉, 상기 핑거 암들(230)은 상기 웨이퍼를 파지 또는 해제하기 위하여 상기 핑거 구동부(280)에 의해 서로 마주하는 방향으로 각각 이동될 수 있다.
도 10은 도 1에 도시된 웨이퍼 처리 장치를 이용하여 웨이퍼를 처리하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 방법을 설명하면 다음과 같다.
단계 S100에서, 웨이퍼(2)는 웨이퍼 이송 로봇(220)에 의해 제1 모듈(100)로 이송될 수 있으며, 상기 제1 모듈(100)에서 상기 웨이퍼(2)에 대한 식각 공정 또는 세정 공정이 수행될 수 있다. 상기 식각 공정 또는 세정 공정에서 상기 웨이퍼(2) 상으로는 상기 웨이퍼(2)의 처리를 위한 처리액으로서 식각액 또는 세정액이 공급될 수 있으며, 이어서 상기 웨이퍼(2) 상에 잔류하는 공정 부산물 및 처리액을 제거하기 위한 린스액이 공급될 수 있다.
단계 S110에서, 상기 웨이퍼(2)를 제2 모듈(300)로 이송하는 동안 상기 웨이퍼(2)가 자연 건조되는 것을 방지하기 위하여 상기 웨이퍼(2) 상으로 젖음 용액이 공급될 수 있다. 이에 따라, 상기 웨이퍼(2)는 상기 제2 모듈(300)로 이송될 때까지 충분히 젖음 상태로 유지될 수 있다. 여기서, 상기 젖음 용액은 상기 제1 모듈(100)에 구비된 제2 노즐(150) 또는 상기 웨이퍼 이송 로봇(220)에 구비된 제2 노즐(260)을 통하여 공급될 수 있다.
단계 S120에서, 상기 웨이퍼(2)는 상기 웨이퍼 이송 로봇(220)에 의해 상기 제2 모듈(300)로 이송될 수 있다. 이때, 상기 웨이퍼 이송 로봇(220)은 상기 핑거 암들(230)을 이용하여 상기 웨이퍼(2)의 측면을 전체적으로 파지할 수 있으며, 이에 따라 상기 웨이퍼(2) 상의 유체가 측방으로 흘러내리지 않을 수 있다.
단계 S130에서, 상기 웨이퍼(2)는 제2 모듈(300)의 압력 용기(310) 내에서 건조될 수 있다. 상기 압력 용기(310) 내부로는 초임계 유체가 공급될 수 있으며, 상기 초임계 유체와 상기 웨이퍼(2) 상의 유체가 치환됨으로써 상기 웨이퍼(2)가 충분히 건조될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 모듈(100)에서 처리된 웨이퍼(2) 상으로는 젖음 용액이 공급될 수 있으며, 상기 웨이퍼 이송 로봇(220)은 상기 웨이퍼(2) 상의 유체가 누설되지 않도록 한 쌍의 핑거 암들(230)을 이용하여 상기 웨이퍼(2)의 측면을 전체적으로 파지할 수 있다. 결과적으로, 상기 웨이퍼(2)를 상기 제1 모듈(100)로부터 제2 모듈(300)로 이송하는 동안 상기 웨이퍼(2)의 젖음 상태가 충분히 유지될 수 있으며, 이에 따라 상기 웨이퍼(2) 상에서 자연 건조에 의한 물반점 형성이 충분히 억제될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
2 : 웨이퍼 10 : 웨이퍼 처리 장치
20 : 용기 100 : 제1 모듈
110 : 웨이퍼 처리 챔버 120 : 회전척
130 : 웨이퍼 처리부 132 : 제1 노즐
134 : 처리액 공급부 140 : 보울
150 : 젖음용액 공급부 200 : 웨이퍼 이송 모듈
220 : 웨이퍼 이송 로봇 230 : 핑거 암
232 : 측벽 234 : 커버
236 : 하부 돌출부 238 : 밀봉 부재
240 : 로봇 암 250 : 로봇 구동부
260 : 제2 노즐 262 : 젖음용액 공급부
270 : 핑거 구동부 300 : 제2 모듈
310 : 압력 용기 320 : 초임계 유체 공급부
400 : 로드 포트 500 : 인터페이스 모듈
20 : 용기 100 : 제1 모듈
110 : 웨이퍼 처리 챔버 120 : 회전척
130 : 웨이퍼 처리부 132 : 제1 노즐
134 : 처리액 공급부 140 : 보울
150 : 젖음용액 공급부 200 : 웨이퍼 이송 모듈
220 : 웨이퍼 이송 로봇 230 : 핑거 암
232 : 측벽 234 : 커버
236 : 하부 돌출부 238 : 밀봉 부재
240 : 로봇 암 250 : 로봇 구동부
260 : 제2 노즐 262 : 젖음용액 공급부
270 : 핑거 구동부 300 : 제2 모듈
310 : 압력 용기 320 : 초임계 유체 공급부
400 : 로드 포트 500 : 인터페이스 모듈
Claims (15)
- 웨이퍼를 식각 또는 세정하기 위한 제1 모듈에서 상기 웨이퍼를 식각 또는 세정 처리하는 단계;
상기 웨이퍼의 표면 상태를 젖음 상태로 유지시키기 위하여 상기 웨이퍼 상에 젖음 용액을 공급하는 단계;
상기 웨이퍼를 건조시키기 위한 제2 모듈로 이송하는 단계; 및
상기 웨이퍼를 건조시키는 단계를 포함하는 웨이퍼 처리 방법. - 제1항에 있어서, 상기 젖음 용액은 이소프로필 알콜, 이소프로필 알콜 수용액 또는 계면 활성제와 물의 혼합 용액인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼는 초임계 유체를 이용하여 건조되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 방법.
- 웨이퍼를 식각 또는 세정하기 위한 제1 모듈과 상기 웨이퍼를 건조시키기 위한 제2 모듈 사이에 배치되어 상기 웨이퍼를 이송하기 위한 로봇에 있어서,
상기 웨이퍼 상의 유체가 측방으로 흘러내리는 것을 방지하기 위하여 상기 웨이퍼를 측면을 전체적으로 파지하는 한 쌍의 핑거 암들;
상기 핑거 암들과 연결되며 상기 핑거 암을 이동시키기 위한 로봇 암; 및
상기 로봇 암과 연결되며 상기 로봇 암을 구동하기 위한 로봇 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇. - 제4항에 있어서, 상기 핑거 암들 중 적어도 하나가 서로 마주하는 방향으로 이동하여 상기 웨이퍼를 파지하도록 상기 핑거 암들 중 적어도 하나를 이동시키는 핑거 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
- 제5항에 있어서, 상기 핑거 구동부는 상기 핑거 암들 중 하나와 연결되어 상기 핑거 암들 중 하나를 이동시키기 위한 공압 또는 유압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
- 제5항에 있어서, 상기 핑거 구동부는 상기 핑거 암들과 각각 연결되어 상기 핑거 암들을 이동시키기 위한 한 쌍의 공압 또는 유압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
- 제4항에 있어서, 상기 핑거 암들은 상기 웨이퍼의 가장자리 하부를 지지하기 위한 하부 돌출부를 각각 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
- 제4항에 있어서, 상기 핑거 암들은 서로 결합하여 원형 링을 구성하며 상기 웨이퍼 상의 유체가 측방으로 흘러내리는 것을 방지하기 위한 커버를 각각 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
- 제4항에 있어서, 상기 유체는 상기 웨이퍼를 젖음 상태로 유지시키기 위한 젖음 용액이며, 상기 젖음 용액을 상기 웨이퍼 상으로 공급하기 위한 젖음 용액 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
- 제4항에 있어서, 상기 핑거 암들의 내측 표면들에는 상기 웨이퍼 상의 유체가 상기 웨이퍼의 측면을 따라 누설되는 것을 방지하기 위한 밀봉 부재가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
- 웨이퍼를 식각 또는 세정하기 위한 제1 모듈;
상기 웨이퍼를 건조시키기 위한 제2 모듈;
상기 제1 및 제2 모듈들과 인접하게 배치되며 상기 웨이퍼를 상기 제1 및 제2 모듈들 사이에서 이송하기 위한 웨이퍼 이송 로봇을 포함하되,
상기 웨이퍼 이송 로봇은,
상기 웨이퍼 상의 유체가 측방으로 흘러내리는 것을 방지하기 위하여 상기 웨이퍼를 측면을 전체적으로 파지하는 한 쌍의 핑거 암들;
상기 핑거 암들과 연결되며 상기 핑거 암을 이동시키기 위한 로봇 암; 및
상기 로봇 암과 연결되며 상기 로봇 암을 구동하기 위한 로봇 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치. - 제12항에 있어서, 상기 제1 모듈은 상기 웨이퍼를 젖음 상태로 유지하기 위하여 상기 웨이퍼 상으로 젖음 용액을 공급하기 위한 젖음 용액 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 제2 모듈은 상기 웨이퍼를 건조시키기 위한 초임계 유체 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 웨이퍼 이송 로봇은 상기 웨이퍼를 젖음 상태로 유지하기 위하여 상기 웨이퍼 상으로 젖음 용액을 공급하기 위한 젖음 용액 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020100001283A KR101163553B1 (ko) | 2010-01-07 | 2010-01-07 | 웨이퍼 처리 방법, 이를 수행하기 위하여 사용되는 웨이퍼 이송 로봇 및 이의 수행을 위한 웨이퍼 처리 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100001283A KR101163553B1 (ko) | 2010-01-07 | 2010-01-07 | 웨이퍼 처리 방법, 이를 수행하기 위하여 사용되는 웨이퍼 이송 로봇 및 이의 수행을 위한 웨이퍼 처리 장치 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110080863A true KR20110080863A (ko) | 2011-07-13 |
| KR101163553B1 KR101163553B1 (ko) | 2012-07-06 |
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| KR1020100001283A KR101163553B1 (ko) | 2010-01-07 | 2010-01-07 | 웨이퍼 처리 방법, 이를 수행하기 위하여 사용되는 웨이퍼 이송 로봇 및 이의 수행을 위한 웨이퍼 처리 장치 |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160015544A (ko) * | 2014-07-31 | 2016-02-15 | 주식회사 케이씨텍 | 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼의 반전 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 이송 방법 |
| US9627233B2 (en) | 2013-03-26 | 2017-04-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Substrate treating apparatus |
| CN111190331A (zh) * | 2018-11-14 | 2020-05-22 | 三星电子株式会社 | 基底干燥方法、显影方法、光刻方法和基底干燥系统 |
| KR20230034555A (ko) | 2021-09-03 | 2023-03-10 | 엘에스이 주식회사 | 기판 이송 장치 |
| KR20230067309A (ko) | 2021-11-09 | 2023-05-16 | 엘에스이 주식회사 | 기판 이송 장치 |
| KR20230082934A (ko) | 2021-12-02 | 2023-06-09 | 엘에스이 주식회사 | 기판 이송 장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3933507B2 (ja) * | 2002-03-25 | 2007-06-20 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 基板搬送装置および基板処理装置 |
-
2010
- 2010-01-07 KR KR1020100001283A patent/KR101163553B1/ko active IP Right Grant
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|---|---|---|---|---|
| US9627233B2 (en) | 2013-03-26 | 2017-04-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Substrate treating apparatus |
| KR20160015544A (ko) * | 2014-07-31 | 2016-02-15 | 주식회사 케이씨텍 | 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼의 반전 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 이송 방법 |
| CN111190331A (zh) * | 2018-11-14 | 2020-05-22 | 三星电子株式会社 | 基底干燥方法、显影方法、光刻方法和基底干燥系统 |
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|---|---|
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