KR20190049475A - 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법 - Google Patents
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Abstract
(과제)
웨이퍼의 세정 동작을 하나의 웨이퍼 이송 기구에 집약시켜 세정조 내에서의 동작 기구를 심플한 구성으로 하여, 세정조의 용량의 소형화, 세정 장치의 컴팩트화를 도모할 수 있는 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법을 제공하는 것.
(해결 수단)
웨이퍼(W)를 재치 가능하게 배열설치된 고정 아암 수단(21)과, 웨이퍼를 유지하고 웨이퍼를 소회전시켜 회전 방향으로 웨이퍼를 순차 이송하는 웨이퍼 이송 기구(40)와, 발생시킨 초음파를 세정조 내 웨이퍼에 조사하는 초음파 발생기(70)를 구비하고 있다. 웨이퍼를 기립시켜 인접하는 웨이퍼를 비접촉 상태로 두고 웨이퍼 이송 기구를 요동시킴과 아울러 승강시켜, 고정 웨이퍼 재치대(24, 25, 26)와 가동 웨이퍼 이송대(44, 45) 사이에서 세정조 내의 웨이퍼의 전달을 행한다.
웨이퍼의 세정 동작을 하나의 웨이퍼 이송 기구에 집약시켜 세정조 내에서의 동작 기구를 심플한 구성으로 하여, 세정조의 용량의 소형화, 세정 장치의 컴팩트화를 도모할 수 있는 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법을 제공하는 것.
(해결 수단)
웨이퍼(W)를 재치 가능하게 배열설치된 고정 아암 수단(21)과, 웨이퍼를 유지하고 웨이퍼를 소회전시켜 회전 방향으로 웨이퍼를 순차 이송하는 웨이퍼 이송 기구(40)와, 발생시킨 초음파를 세정조 내 웨이퍼에 조사하는 초음파 발생기(70)를 구비하고 있다. 웨이퍼를 기립시켜 인접하는 웨이퍼를 비접촉 상태로 두고 웨이퍼 이송 기구를 요동시킴과 아울러 승강시켜, 고정 웨이퍼 재치대(24, 25, 26)와 가동 웨이퍼 이송대(44, 45) 사이에서 세정조 내의 웨이퍼의 전달을 행한다.
Description
본 발명은 초음파를 조사하여, 세정조 내의 웨이퍼(Wafer)를 세정하는 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스에 사용되는 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer)는 실리콘 잉곳으로부터 슬라이스된 대략 원반 형상의 웨이퍼 기재에 모따기, 연마, 에칭 등의 가공을 시행하여 제품으로 하고 있다. 이들 가공 공정에서는 웨이퍼 가공시에 연마분 등의 미세한 파티클이 발생하여 웨이퍼에 부착되므로, 가공 후에는 웨이퍼 세정 장치를 사용하여 웨이퍼를 세정할 필요가 있다. 또 웨이퍼 세정 장치의 구동 수단의 주변으로부터 발생하는 발진(發塵)을 신속하게 제거할 필요가 있다.
종래, 웨이퍼 표면에 부착된 미세한 파티클(예를 들면 나노 레벨의 파티클)을 세정 제거하는 웨이퍼 세정 장치로서, 웨이퍼를 둘레 방향으로 회전시키면서 초음파를 웨이퍼에 조사하여 웨이퍼의 세정을 행하는 웨이퍼 세정 장치가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에 있어서의 웨이퍼 세정 장치는 웨이퍼 지지 부재인 웨이퍼 받이대와 웨이퍼 가이드를 상대적으로 상하 방향으로 이동시키는 구조로 형성되고, 웨이퍼 지지 부재의 장애, 초음파의 감쇠, 세정조 내에서의 처리액의 불균일한 분포에 의한 영향을 최대한 받지 않도록 구성하여, 처리 불균일을 없애어 웨이퍼를 세정하는 것으로 하고 있다. 그러나 이 웨이퍼 세정 장치에 있어서는 적어도 다음의 (1) (2) (3)의 문제점이 있었다.
(1) 일단 웨이퍼로부터 제거된 미세한 파티클이 세정 중의 웨이퍼에 재부착될 우려가 있다.
(2) 웨이퍼 세정 장치는 세정조 내에서 웨이퍼를 요동 가능하게 유지하는 웨이퍼 받이대와, 웨이퍼 받이대를 요동시키는 웨이퍼 요동 기구와, 세정조 내에서 웨이퍼를 승강 가능하게 유지하는 1세트의 웨이퍼 가이드와, 웨이퍼 가이드를 승강시키는 승강 기구를 개별적으로 필요로 하고, 웨이퍼 받이대와 웨이퍼 가이드를 상대적으로 상하 방향으로 이동시키는 구조이기 때문에, 세정조의 용량이 커짐과 아울러 세정 장치가 대형화하여 컴팩트하게 형성할 수 없다.
(3) 세정조 내에서 인접하는 웨이퍼는 [i] 웨이퍼 받이대에 유지되어 있을 때; [ii] 웨이퍼 가이드에 유지되어 있을 때: [iii] 웨이퍼 받이대와 웨이퍼 가이드 사이에서 웨이퍼의 전달(옮김)이 행해질 때; 접촉하기 쉬워, 세정시에 접촉 부분에 세정 불균일이 발생한다.
(4) 웨이퍼 세정 장치의 구동 수단의 주변으로부터 발생하는 발진을 신속하게 제거하는 것이 어렵다.
따라서 본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 세정조 내에서 각 웨이퍼를 기립 상태로 독립적으로 유지하고, 인접하는 각 웨이퍼를 비접촉 상태로 두고, 세정조의 하부로부터 공급되는 세정액이 웨이퍼의 회전·승강에 따라 세정조 내에서 상승하는 액류로서 웨이퍼 사이에 원활하게 흐르도록 하여, 세정액이 웨이퍼에 정체없이 접촉하여, 효율이 좋은 세정을 보증함과 아울러, 웨이퍼로부터 제거된 미세한 파티클을 액류에 의해 세정조 내의 상부로 인도하여, 파티클을 오버플로우시킨 세정액과 함께 세정조 밖으로 배출하여, 웨이퍼로부터 일단 제거된 미세한 파티클이 세정 중의 웨이퍼에 재부착하는 것을 회피하는 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 세정조 내에서 웨이퍼를 유지하면서 둘레 방향으로 웨이퍼의 소회전을 간헐적으로 행하여 웨이퍼를 1회전시키면서 행하는 웨이퍼의 세정 동작을 하나의(단독의) 웨이퍼 이송 기구에 집약시켜 세정조 내에서의 동작 기구를 심플한 구성으로 하여, 세정조의 용량의 소형화, 세정 장치의 컴팩트화를 도모할 수 있는 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 세정조 내에서 인접하는 웨이퍼를 기립시켜 비접촉 상태로 두고, (i) 고정 아암 수단이 구비하는 고정 웨이퍼 재치대에 웨이퍼가 유지되어 있을 때; (ii) 가동 아암 수단을 구성하는 가동 웨이퍼 이송대에 웨이퍼가 유지되어 있을 때; (iii) 고정 아암 수단의 고정 웨이퍼 재치대와 가동 아암 수단의 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 웨이퍼의 전달(옮김)이 행해질 때; 인접하는 웨이퍼가 접촉하는 사태(사고)를 없애어, 웨이퍼 둘레면에 세정액이 균등하게 돌아 세정 불균일을 발생시키지 않는 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 웨이퍼 이송 기구를 구동시키는 구동 수단을 세정조의 외부에 배열설치하여, 구동 수단의 동작에 의해 세정조 내에 발진물이 혼입하지 않는 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 세정 장치는 세정액을 수용하는 세정조와,
이 세정조 내에서 웨이퍼를 재치 가능하게 배열설치된 고정 아암 수단과,
상기 웨이퍼를 유지하고 상기 웨이퍼를 소회전시켜 회전 방향으로 상기 웨이퍼를 순차 이송하는 웨이퍼 이송 기구와,
이 웨이퍼 이송 기구를 구동시키는 구동 수단과,
상기 세정조 내의 상기 웨이퍼를 세정하는 초음파를 발생시키고, 발생시킨 초음파를 상기 웨이퍼에 조사하는 초음파 발생기를 구비하고,
상기 고정 아암 수단과 상기 웨이퍼 이송 기구 사이에서 상기 세정조 내의 상기 웨이퍼의 전달을 행하여 상기 웨이퍼의 세정을 행하는 웨이퍼 세정 장치에 있어서,
상기 고정 아암 수단은 상기 세정조의 바닥부에 면하여 배열설치됨과 아울러 거리를 두고 이격되어 평행하게 형성된 좌우 한 쌍의 고정 웨이퍼 재치대를 적어도 포함하여 구성되고,
이 각 고정 웨이퍼 재치대의 정상부의 길이 방향으로는 상기 웨이퍼의 일부를 거는 줄홈부가 열을 지어 설치되고,
상기 웨이퍼 이송 기구는 상기 세정조 내에 배열설치된 가동 아암 수단을 구비하고,
이 가동 아암 수단은 진자 형상으로 요동함과 아울러 승강 가능하게 구성되며, 또한 하부에서 거리를 두고 이격되어 형성된 좌우 한 쌍의 가동 웨이퍼 이송대를 포함하여 구성되고,
이 각 가동 웨이퍼 이송대의 정상부의 길이 방향으로는 상기 웨이퍼의 일부를 거는 줄홈부가 열을 지어 설치되고,
상기 가동 아암 수단은 요동 각도가 제1 각도일 때 상승하면 상기 고정 아암 수단에 유지된 상기 웨이퍼를 수취하여 상기 웨이퍼를 들어올리고, 요동 각도가 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도일 때 하강하면 상기 가동 아암 수단이 유지하는 상기 웨이퍼를 상기 고정 아암 수단에 전달하고,
상기 세정조 내에서, 상기 웨이퍼를 기립시켜 인접하는 상기 웨이퍼를 비접촉 상태로 두고 상기 웨이퍼 이송 기구를 요동시킴과 아울러 승강 가능하게 구성하여, 상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 세정조 내의 상기 웨이퍼의 전달을 행하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 웨이퍼 이송 기구는 상기 세정조 내에서 다음의 (1)~(4)의 동작을 행하는 것을 가능하게 하여, 상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 웨이퍼의 전달을 행하면서 상기 웨이퍼를 둘레 방향으로 소회전시키고, 이 소회전을 간헐적으로 행하여 상기 세정조에서 상기 웨이퍼를 1회전시켜, 상기 웨이퍼의 초음파 세정을 행하는 것이 적합하다.
(1) 제1 동작 :
상기 가동 아암 수단의 요동 각도가 상기 제1 각도에 있을 때 상기 가동 아암 수단이 상승하고, 상기 고정 웨이퍼 재치대에 기립 유지되어 있는 상기 각 웨이퍼를 상기 가동 웨이퍼 이송대가 수취하여 인접하는 상기 각 웨이퍼를 비접촉 상태로 유지한 채 들어올리는 제1 동작.
(2) 제2 동작 :
이 제1 동작 후에 상기 가동 웨이퍼 이송대가 상기 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단의 요동 각도를 상기 제2 각도로 요동시켜 상기 웨이퍼를 둘레 방향으로 회전시키는 제2 동작.
(3) 제3 동작 :
이 제2 동작 후에 상기 가동 웨이퍼 이송대가 상기 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단을 하강시켜, 상기 고정 웨이퍼 재치대에 상기 웨이퍼를 전달하는 제3 동작.
(4) 제4 동작 :
이 제3 동작 후에 상기 고정 웨이퍼 재치대에 상기 웨이퍼를 유지한 채 상기 가동 아암 수단의 요동 각도를 상기 제2 각도로부터 상기 제1 각도로 요동시켜 상기 가동 아암 수단을 원상 복귀시키는 제4 동작.
상기 고정 웨이퍼 재치대에 형성된 각 줄홈부는 상기 웨이퍼의 원호에 부합되는 원호 형상의 줄홈을 구비하고, 이 줄홈은 종단면 형상이 V홈으로 형성되며, 이 V홈은 상기 웨이퍼의 걸림을 안내하는 경사진 걸림 안내면과, 이 걸림 안내면에 이어져 설치된 웨이퍼 걸림용의 걸림홈면의 2단의 홈면을 가지고 형성되어, 상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 세정조 내의 상기 웨이퍼의 전달을 행할 때 상기 웨이퍼의 걸림을 안내하고, 복수의 상기 웨이퍼를 이격하여 기립시켜 세로로 두는 것이 가능하게 형성하면 된다.
상기 가동 웨이퍼 이송대에 형성된 각 줄홈부는 상기 웨이퍼의 원호에 부합되는 원호 형상의 줄홈을 구비하고, 이 줄홈은 종단면 형상이 V홈으로서 형성되며, 이 V홈은 웨이퍼의 걸림을 안내하는 경사진 걸림 안내면과, 이 걸림 안내면에 이어져 설치된 웨이퍼 걸림용의 걸림홈면의 2단의 홈면을 가지고 형성되어, 상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 세정조 내의 상기 웨이퍼의 전달을 행할 때 상기 웨이퍼의 걸림을 안내하고, 복수의 상기 웨이퍼를 이격하여 기립시켜 세로로 두는 것이 가능하게 형성하면 된다.
상기 가동 웨이퍼 이송대를 상기 고정 웨이퍼 재치대의 외측에 위치시켜 상기 고정 웨이퍼 재치대와 평행하게 형성하면 된다.
상기 구동 수단은 상기 가동 아암 수단을 요동시키는 요동 기구부와, 상기 가동 아암 수단을 승강시키는 승강 기구부를 구비하고, 상기 요동 기구부와 상기 승강 기구부는 상기 세정조의 외부에 배열설치된다.
또한 여과한 순환액을 세정액으로서 상기 세정조에 공급하는 순환액 공급 수단을 구비하고, 이 순환액 공급 수단을 상기 세정조의 하부에 접속하고, 상기 세정조 내에 순환액을 공급할 때 상기 세정조 내에 액류를 발생시키도록 하는 것이 적합하다.
상기 가동 아암 수단은 요동의 중심이 되는 회동 베어링에 축지지되고, 이 회동 베어링을 진공으로 하는 진공부를 구비하고, 상기 회동 베어링은 내약품성이 부여된 베어링으로서 형성되어 있다.
상기 승강 기구부는 벨로즈부를 구비하고, 이 벨로즈부가 상하의 베어링을 밀폐시켜 내산성을 부여하여 형성되어 있다.
상기 세정조는 투명 석영, 스테인레스의 어느 하나에 의해 형성할 수 있다.
상기 고정 아암 수단은 상하·좌우·전후의 각 방향으로 위치의 미조정이 가능한 미조정 기구를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 웨이퍼 세정 방법은
세정액을 수용하는 세정조와,
이 세정조 내에서 웨이퍼를 재치 가능하게 배열설치된 고정 아암 수단과,
상기 웨이퍼를 유지하고 상기 웨이퍼를 소회전시켜 회전 방향으로 상기 웨이퍼를 순차 이송하는 웨이퍼 이송 기구와,
이 웨이퍼 이송 기구를 구동시키는 구동 수단과,
상기 세정조 내의 상기 웨이퍼를 세정하는 초음파를 발생시키고, 발생시킨 초음파를 상기 웨이퍼에 조사하는 초음파 발생기를 구비하고,
상기 고정 아암 수단과 상기 웨이퍼 이송 기구 사이에서 상기 세정조 내의 상기 웨이퍼의 전달을 행하여 상기 웨이퍼의 세정을 행하고,
상기 고정 아암 수단은 상기 세정조의 바닥부에 면하여 배열설치됨과 아울러 거리를 두고 이격되어 형성된 좌우 한 쌍의 고정 웨이퍼 재치대를 포함하여 구성되고,
이 각 고정 웨이퍼 재치대에는 길이 방향으로 상기 웨이퍼의 일부를 거는 줄홈부가 열을 지어 설치되고,
상기 웨이퍼 이송 기구는 상기 세정조 내에 배열설치된 가동 아암 수단을 구비하고,
이 가동 아암 수단은 진자 형상으로 요동함과 아울러 승강 가능하게 구성되며, 또한 하부에서 거리를 두고 이격되어 평행하게 형성된 좌우 한 쌍의 가동 웨이퍼 이송대를 포함하여 구성되고,
이 각 가동 웨이퍼 이송대에는 길이 방향으로 상기 웨이퍼의 일부를 거는 줄홈부가 열을 지어 설치된 웨이퍼 세정 장치를 사용하여 행하고,
상기 가동 아암 수단은 요동 각도가 제1 각도일 때 상승하면 상기 고정 아암 수단에 유지된 상기 웨이퍼를 수취하여 상기 웨이퍼를 들어올리고, 요동 각도가 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도일 때 하강하면 상기 가동 아암 수단이 유지하는 상기 웨이퍼를 상기 고정 아암 수단에 전달하고,
상기 세정조 내에서, 상기 웨이퍼를 기립시켜 인접하는 상기 웨이퍼를 비접촉 상태로 두고 상기 웨이퍼 이송 기구를 요동시킴과 아울러 승강시켜, 상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 세정조 내의 상기 웨이퍼의 전달을 행하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 세정 방법에 있어서,
상기 웨이퍼 이송 기구는 상기 세정조 내에서 다음의 (1)~(4)의 동작 스텝을 행하는 것을 가능하게 하여, 상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 웨이퍼의 전달을 행하면서 상기 웨이퍼를 둘레 방향으로 소회전시키고, 이 소회전을 간헐적으로 행하여 상기 세정조에서 상기 웨이퍼를 1회전시켜, 그 때 상기 웨이퍼의 초음파 세정을 행하도록 하는 것이 적합하다.
(1) 상기 가동 아암 수단의 요동 각도가 상기 제1 각도에 있을 때 상기 가동 아암 수단이 상승하고, 상기 고정 웨이퍼 재치대에 기립 유지되어 있는 상기 각 웨이퍼를 상기 가동 웨이퍼 이송대가 수취하여 인접하는 상기 각 웨이퍼를 비접촉 상태로 유지한 채 들어올리는 제1 동작 스텝.
(2) 이 제1 동작 스텝 후에 상기 가동 웨이퍼 이송대가 상기 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단의 요동 각도를 상기 제2 각도로 요동시켜 상기 웨이퍼를 둘레 방향으로 회전시키는 제2 동작 스텝.
(3) 이 제2 동작 스텝 후에 상기 가동 웨이퍼 이송대가 상기 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단을 하강시켜, 상기 고정 웨이퍼 재치대에 상기 웨이퍼를 전달하는 제3 동작 스텝.
(4) 이 제3 동작 스텝 후에 상기 고정 웨이퍼 재치대에 상기 웨이퍼를 유지한 채 상기 가동 아암 수단의 요동 각도를 상기 제2 각도로부터 상기 제1 각도로 요동시켜 상기 가동 아암 수단을 원상 복귀시키는 제4 동작 스텝.
본 발명은 이상과 같이 구성되며, 다음에 기재되는 효과를 나타낸다.
(1) 세정조 내에서 각 웨이퍼를 기립 상태로 독립적으로 유지하여, 인접하는 각 웨이퍼를 비접촉 상태로 두고, 세정조의 하부로부터 공급되는 세정액이 웨이퍼의 회전·승강에 따라 세정조 내에서 상승하는 액류로서 웨이퍼 사이에 원활하게 흐르도록 하여, 세정액이 웨이퍼에 정체없이 접촉하여, 효율이 좋은 세정을 보증함과 아울러, 웨이퍼로부터 제거된 미세한 파티클을 액류에 의해 세정조 내의 상부로 인도하도록 하여, 오버플로우시킨 세정액과 함께 세정조 밖으로 파티클을 배출하여, 웨이퍼로부터 일단 제거된 미세한 파티클이 세정 중의 웨이퍼에 재부착되는 것을 회피하는 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법이 얻어진다.
(2) 세정조 내에서, 웨이퍼를 유지하면서 둘레 방향으로 웨이퍼의 소회전을 간헐적으로 행하여 웨이퍼를 1회전시키면서 행하는 웨이퍼의 세정 동작을 하나의(단독의) 웨이퍼 이송 기구에 집약시켜 세정조 내에서의 동작 기구를 심플한 구성으로 하여, 세정조의 용량의 소형화, 세정 장치의 컴팩트화를 도모할 수 있는 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법이 얻어진다.
(3) 세정조 내에서 인접하는 웨이퍼를 비접촉 상태로 두고, [i] 고정 아암 수단의 고정 웨이퍼 재치대에 웨이퍼가 유지되어 있을 때; [ii] 가동 아암 수단의 가동 웨이퍼 이송대에 웨이퍼가 유지되어 있을 때; [iii] 고정 아암 수단의 고정 웨이퍼 재치대와 가동 아암 수단의 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 웨이퍼의 전달이 행해질 때; 인접하는 웨이퍼가 접촉하는 사태(사고)를 없애어, 웨이퍼 둘레면에 세정액이 균등하게 돌아 세정 불균일이 발생하지 않는 기구를 구비한 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법이 얻어진다.
(4) 웨이퍼 이송 기구를 구동시키는 구동 수단을 세정조의 외부에 배열설치 하여, 구동 수단의 동작에 의해 세정조 내에 발진물이 혼입하지 않는 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법이 얻어진다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 웨이퍼 세정 장치의 구성을 나타내는 단면 약도이다.
도 2는 도 1의 X1-X1 단면 주요부 확대 약도이다.
도 3은 웨이퍼 세정 장치의 구성 개략을 나타내는 사시 약도이다.
도 4는 세정조 내에서 웨이퍼 이송 기구가 초기 상태(원점시)에 있을 때를 나타내는 단면 약도이다.
도 5는 고정 아암 수단을 구성하는 고정 웨이퍼 재치대의 평면 약도이다.
도 6은 고정 아암 수단의 고정 웨이퍼 재치대의 일부를 확대하여 나타내는 사시 약도이다.
도 7은 도 5의 X2-X2 단면 약도이다.
도 8은 도 5의 X3-X3 단면 일부 확대 약도이며, 고정 아암 수단의 고정 웨이퍼 재치대에 형성된 줄홈부가 V홈을 포함하여 형성되어 있는 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 웨이퍼 이송 기구의 평면도이다.
도 10은 도 9의 X4-X4 단면 약도이다.
도 11은 도 9의 X5-X5 단면 약도이다.
도 12는 웨이퍼 이송 기구를 구성하는 가동 웨이퍼 이송대의 평면 약도이다.
도 13은 웨이퍼 이송 기구를 구성하는 가동 웨이퍼 이송대의 일부를 확대하여 나타내는 사시 약도이다.
도 14는 도 12의 X6-X6 단면 약도이다.
도 15는 도 12의 X7-X7 단면 일부 확대 약도이며, 웨이퍼 이송 기구의 가동 웨이퍼 이송대에 형성된 줄홈부가 V홈을 포함하여 형성되어 있는 것을 나타내는 도면이다.
도 16은 웨이퍼 이송 기구에 의한 웨이퍼의 회전·승강의 동작을 나타내는 모식도이다.
(a)는 웨이퍼 이송 기구의 원점시,
(b)는 원점시로부터 웨이퍼 이송 기구가 상승하여, 고정 아암 수단의 고정 웨이퍼 재치대에 유지된 웨이퍼를 가동 아암 수단의 가동 웨이퍼 이송대에 전달하고, 웨이퍼 이송 기구가 상단 위치에 있을 때,
(c)는 가동 아암 수단의 가동 웨이퍼 이송대가 웨이퍼를 유지한 (b)의 상태로부터 가동 아암 수단을 반시계 방향으로 +2θ(+10°) 요동(웨이퍼의 원주 상의 Q점이 반시계 방향으로 +10° 이동)했을 때,
(d)는 가동 아암 수단을 반시계 방향으로 +2θ(+10°) 요동시킨 (c)의 상태로부터 웨이퍼 이송 기구가 하강하여, 가동 아암 수단의 가동 웨이퍼 이송대에 유지된 웨이퍼를 고정 아암 수단의 고정 웨이퍼 재치대에 전달하고, 웨이퍼 이송 기구가 하단 위치에 있을 때
를 나타낸다.
도 17은 웨이퍼 이송 기구에 의한 웨이퍼의 회전·승강의 동작을 나타내는 모식도이다.
(e)는 고정 아암 수단의 고정 웨이퍼 재치대가 웨이퍼를 유지한 도 16(d)의 상태로부터 가동 아암 수단을 시계 방향으로 -2θ(-10°) 요동시켜 원점[도 16(a)의 상태]으로 복귀했을 때
를 나타낸다.
도 18은 웨이퍼 이송 기구의 동작도이다.
도 2는 도 1의 X1-X1 단면 주요부 확대 약도이다.
도 3은 웨이퍼 세정 장치의 구성 개략을 나타내는 사시 약도이다.
도 4는 세정조 내에서 웨이퍼 이송 기구가 초기 상태(원점시)에 있을 때를 나타내는 단면 약도이다.
도 5는 고정 아암 수단을 구성하는 고정 웨이퍼 재치대의 평면 약도이다.
도 6은 고정 아암 수단의 고정 웨이퍼 재치대의 일부를 확대하여 나타내는 사시 약도이다.
도 7은 도 5의 X2-X2 단면 약도이다.
도 8은 도 5의 X3-X3 단면 일부 확대 약도이며, 고정 아암 수단의 고정 웨이퍼 재치대에 형성된 줄홈부가 V홈을 포함하여 형성되어 있는 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 웨이퍼 이송 기구의 평면도이다.
도 10은 도 9의 X4-X4 단면 약도이다.
도 11은 도 9의 X5-X5 단면 약도이다.
도 12는 웨이퍼 이송 기구를 구성하는 가동 웨이퍼 이송대의 평면 약도이다.
도 13은 웨이퍼 이송 기구를 구성하는 가동 웨이퍼 이송대의 일부를 확대하여 나타내는 사시 약도이다.
도 14는 도 12의 X6-X6 단면 약도이다.
도 15는 도 12의 X7-X7 단면 일부 확대 약도이며, 웨이퍼 이송 기구의 가동 웨이퍼 이송대에 형성된 줄홈부가 V홈을 포함하여 형성되어 있는 것을 나타내는 도면이다.
도 16은 웨이퍼 이송 기구에 의한 웨이퍼의 회전·승강의 동작을 나타내는 모식도이다.
(a)는 웨이퍼 이송 기구의 원점시,
(b)는 원점시로부터 웨이퍼 이송 기구가 상승하여, 고정 아암 수단의 고정 웨이퍼 재치대에 유지된 웨이퍼를 가동 아암 수단의 가동 웨이퍼 이송대에 전달하고, 웨이퍼 이송 기구가 상단 위치에 있을 때,
(c)는 가동 아암 수단의 가동 웨이퍼 이송대가 웨이퍼를 유지한 (b)의 상태로부터 가동 아암 수단을 반시계 방향으로 +2θ(+10°) 요동(웨이퍼의 원주 상의 Q점이 반시계 방향으로 +10° 이동)했을 때,
(d)는 가동 아암 수단을 반시계 방향으로 +2θ(+10°) 요동시킨 (c)의 상태로부터 웨이퍼 이송 기구가 하강하여, 가동 아암 수단의 가동 웨이퍼 이송대에 유지된 웨이퍼를 고정 아암 수단의 고정 웨이퍼 재치대에 전달하고, 웨이퍼 이송 기구가 하단 위치에 있을 때
를 나타낸다.
도 17은 웨이퍼 이송 기구에 의한 웨이퍼의 회전·승강의 동작을 나타내는 모식도이다.
(e)는 고정 아암 수단의 고정 웨이퍼 재치대가 웨이퍼를 유지한 도 16(d)의 상태로부터 가동 아암 수단을 시계 방향으로 -2θ(-10°) 요동시켜 원점[도 16(a)의 상태]으로 복귀했을 때
를 나타낸다.
도 18은 웨이퍼 이송 기구의 동작도이다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 첨부 도면과 함께 설명한다.
(웨이퍼 세정 장치에 대해) :
우선 웨이퍼 세정 장치에 대해서 첨부 도면과 함께 설명한다.
도 1~도 4에 있어서, 웨이퍼 세정 장치(1)는 세정액을 수용하는 세정조(10)와, 이 세정조 내에서 웨이퍼(W)를 재치 가능하게 배열설치된 고정 아암 수단(21)과, 웨이퍼를 유지하고 웨이퍼를 소회전시켜 회전 방향으로 웨이퍼를 순차 이송하는 웨이퍼 이송 기구(40)와, 이 웨이퍼 이송 기구를 구동시키는 구동 수단(60)과, 초음파 진동자(72)를 내장하여 상기 세정조 내의 웨이퍼를 세정하는 초음파를 발생시키고, 발생시킨 초음파를 웨이퍼에 조사하는 초음파 발생기(70)를 구비하고 있다. 상기 고정 아암 수단과 상기 웨이퍼 이송 기구 사이에서 상기 세정조 내의 웨이퍼의 전달을 행하면서 웨이퍼의 세정을 행한다. 부호 95는 전파수로 채워진 전파용 수조이다.
상기 세정조(10)는 횡단면 형상이 대략 직사각형으로 형성되고, 개구부측은 4면 오버플로우 구조로서 형성되어 있다. 상기 세정조(10)에는 오버플로우되는 세정액을 배출하는 배출구(12)가 형성되고, 상기 세정조로부터 오버플로우된 세정액은 상기 배출구(12)를 통하여 회수되고, 회수된 세정액은 순환액 여과 수단(90)에 의해 여과되어, 순환액 공급 수단(80)에 의해 상기 세정조(10)에 세정액(순환액)으로서 순환 공급된다. 상기 순환액 공급 수단(80)은 상기 세정조(10)의 측면 하부에 배열설치되며, 상기 세정조(10) 내에 순환액(세정액)을 공급할 때 상기 세정조 내의 세정액에 액류를 발생시킨다. 상기 순환액 여과 수단(90)은 순환로에 배열설치된 순환 펌프(91), 필터(92)를 구비하고 있다. 부호 15는 세정조대이다.
상기 세정조(10)는 투명 석영, 스테인레스에 의해 형성되며, 재질을 적절히 선택하여 세정액인 유기 용제에 적응할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 고정 아암 수단(21)은 상부가 비스(도시하지 않음)로 상기 세정조(10)에 고정 부착되며, 상부로부터 수하된 고정 아암부(21A, 21B)를 구비하고(도 3, 도 4, 도 5), 이 고정 아암부(21A, 21B)의 하부에는 상기 세정조(10)의 바닥부에 면한 좌우 한 쌍의 제1 고정 웨이퍼 재치대(24, 25)가 배열설치된다. 상기 고정 웨이퍼 재치대(24, 25)는 거리(L1)를 두고 이격되어 평행하게 형성되고(도 5 참조), 상기 각 고정 웨이퍼 재치대의 정상부의 길이 방향으로는 웨이퍼의 일부를 거는 줄홈부(27, 28)가 열을 지어 설치되어 줄홈부군을 형성하고 있다(도 5, 도 6, 도 7).
상기 각 줄홈부(27, 28)는 웨이퍼의 원호에 부합되는 원호 형상의 줄홈(31, 32)을 구비하고 있다(도 8). 이 각 줄홈(31, 32)은 종단면 형상이 대략 V홈으로 형성되며, 웨이퍼(W)의 걸림을 안내하는 경사진 걸림 안내면(34, 35)과, 이 걸림 안내면에 이어져 설치된 웨이퍼 걸림용의 걸림홈면(36, 37)의 2단의 홈면을 가지고 형성되어 있다. 상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 세정조 내의 웨이퍼의 전달(옮김)을 행할 때 웨이퍼의 걸림을 안내하고, 복수의 웨이퍼를 이격하여 기립시켜 세로로 두는 것을 가능하게 한다(도 8).
상기 제1 고정 웨이퍼 재치대(24, 25) 사이(상기 제1 고정 웨이퍼 재치대(24)에 가까움)에 제2 고정 웨이퍼 재치대(26)가 배열설치되고, 이 제2 고정 웨이퍼 재치대의 정상부의 길이 방향으로는 웨이퍼(W)의 일부를 거는 줄홈부(29)가 열을 지어 설치되어 있다(도 5, 도 6, 도 7).
상기 제1 고정 웨이퍼 재치대(24, 25) 및 상기 제2 고정 웨이퍼 재치대(26)는 상기 고정 아암(21A, 21B)에 비스(도시하지 않음)로 고정 부착된다.
상기 각 줄홈부(29)는 상기 제1 고정 웨이퍼 재치대의 상기 각 줄홈부(27, 28)와 마찬가지로 웨이퍼의 원호에 부합되는 원호 형상의 줄홈을 구비하고, 이 각 줄홈은 종단면 형상이 대략 V홈으로 형성되며, 웨이퍼의 걸림을 안내하는 걸림 안내면과, 이 걸림 안내면에 이어져 설치된 웨이퍼 걸림용의 걸림홈면의 2단의 홈면을 가지고 형성되어, 상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 세정조 내의 상기 웨이퍼의 전달을 행할 때 웨이퍼의 걸림을 안내하고, 복수의 웨이퍼를 이격하여 기립시켜 세로로 두는 것에 기여한다. 상기 줄홈부(29)는 상기 제1 고정 웨이퍼 재치대(24, 25)에 의한 웨이퍼(W)의 걸림을 안정화시킨다.
상기 고정 아암 수단(21)은 상하·좌우·전후의 각 방향의 위치를 미조정하기 위한 위치 조정 수단(22)을 구비하여, 상기 세정조(10)의 경년열화나 파손에 의한 상기 세정조의 교환 후에 상기 고정 아암 수단의 위치를 미조정할 수 있어 메인터넌스가 용이하다.
상기 웨이퍼 이송 기구(40)는 상기 세정조(10) 내에 배열설치된 가동 아암 수단(41)을 구비하고 있다. 이 가동 아암 수단(41)은 석영에 의해 형성되고, 진자 형상으로 요동함과 아울러 승강 가능하게 구성되며, 상부로부터 수하된 가동 아암부(41A, 41B)를 구비하고(도 9, 도 10, 도 11), 이 가동 아암부(41A, 41B)의 하부에는 상기 세정조(10)의 바닥부에 면한 좌우 한 쌍의 가동 웨이퍼 이송대(44, 45)가 배열설치된다. 상기 각 가동 웨이퍼 이송대(44, 45)는 거리(L2)를 가지고 이격되어 평행하게 형성되고(도 12 참조), 상기 각 가동 웨이퍼 이송대에는 길이 방향으로 웨이퍼의 일부를 거는 줄홈부(47, 48)가 열을 지어 설치되어 줄홈부군을 형성하고 있다(도 12, 도 13).
상기 가동 웨이퍼 이송대(44, 45)의 정상부의 길이 방향으로는 웨이퍼의 일부를 거는 줄홈부(47, 48)가 열을 지어 설치되어 줄홈부군을 형성하고 있다. 또 상기 가동 웨이퍼 이송대(44, 45)는 상기 고정 웨이퍼 재치대(24, 25)의 외측에 위치하고 상기 고정 웨이퍼 재치대(24, 25)와 평행하게 형성되어 있다(도 13, 도 14).
상기 줄홈부(47. 48)는 웨이퍼의 원호에 부합되는 원호 형상의 줄홈(51, 52)을 구비하고, 이 각 줄홈은 종단면 형상이 V홈으로서 형성되며, 웨이퍼의 걸림을 안내하는 경사진 걸림 안내면(54, 55)과, 이 걸림 안내면에 이어져 설치된 웨이퍼 걸림용의 걸림홈면(56, 57)의 2단의 홈면을 가지고 형성되어(도 13, 도 14, 도 15), 상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 세정조 내의 상기 웨이퍼의 전달을 행할 때 웨이퍼의 걸림을 안내하고, 복수의 웨이퍼를 이격하여 기립시켜 세로로 두는 것을 가능하게 하고 있다.
상기 가동 아암 수단(41)은 요동의 중심이 되는 회동 베어링(63A, 63B)에 축지지되고, 이 회동 베어링을 진공으로 하는 진공부를 구비하고, 상기 회동 베어링은 내약품성이 부여된 베어링으로서 형성되어 있다.
상기 가동 아암 수단(41)은 요동 각도가 제1 각도일 때 상승하면 상기 고정 아암 수단(21)에 유지된 웨이퍼(W)를 수취하여 들어올리고, 요동 각도가 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도일 때 하강하면 상기 가동 아암 수단이 유지하는 웨이퍼를 상기 고정 아암 수단에 전달하여, 상기 세정조 내에서 상기 웨이퍼를 기립시켜 인접하는 상기 웨이퍼를 비접촉 상태로 두고 상기 웨이퍼 이송 기구를 요동시킴과 아울러 승강시켜, 상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 세정조 내의 상기 웨이퍼의 전달을 행할 수 있다(도 16, 도 17, 도 18).
여기서 상기 웨이퍼 이송 기구(40)의 동작에 대해서 설명한다.
상기 웨이퍼 이송 기구는 상기 세정조(10) 내에서 다음의 (1)~(4)의 동작을 행하는 것이 가능하며, 상기 고정 웨이퍼 재치대(24, 25, 26)와 상기 가동 웨이퍼 이송대(44, 45) 사이에서 상기 웨이퍼(W)의 전달을 행하면서 상기 웨이퍼를 둘레 방향으로 [2θ(10°)분] 소회전시키고, 이 2θ의 소회전을 간헐적으로 36회 행하여 상기 세정조에서 상기 웨이퍼를 1회전시켜, 상기 웨이퍼의 초음파 세정을 행한다.
즉,
(1) 상기 가동 아암 수단(41)의 요동 각도가 상기 제1 각도에 있을 때 상기 가동 아암 수단이 상승하고, 상기 고정 웨이퍼 재치대(24, 25, 26)가 상기 웨이퍼(W)를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채의 상기 각 웨이퍼를 상기 가동 웨이퍼 이송대(44, 45)가 수취하여 인접하는 상기 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 웨이퍼를 들어올리는 제1 동작.
(2) 이 제1 동작 후에 상기 가동 웨이퍼 이송대가 상기 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단의 요동 각도를 상기 제2 각도로 요동시켜 상기 웨이퍼를 둘레 방향으로 [플러스 2θ(+10°)분] 소회전시키는 제2 동작.
(3) 이 제2 동작 후에 상기 가동 웨이퍼 이송대가 상기 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단을 하강시켜, 상기 고정 웨이퍼 재치대에 상기 웨이퍼를 전달하고 상기 고정 웨이퍼 재치대가 인접하는 상기 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단을 이동시키는 제3 동작.
(4) 이 제3 동작 후에 상기 고정 웨이퍼 재치대가 상기 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단의 요동 각도를 상기 제2 각도로부터 상기 제1 각도로 요동[마이너스 2θ(-10°) 요동]시켜 상기 가동 아암 수단을 원상 복귀시키는 제4 동작
의 각 동작이다(도 16, 도 17, 도 18 참조).
상기 구동 수단(60)은 상기 가동 아암 수단(41)을 요동시키는 요동 기구부(61)와, 상기 가동 아암 수단(41)을 승강시키는 승강 기구부(62(62A, 62B))를 포함하여 구성되고(도 1, 도 2 참조), 상기 요동 기구부(61)와 상기 승강 기구부(62)는 상기 세정조(10)의 외부에 배열설치된다. 상기 요동 기구부(61)는 상기한 바와 같이 상기 가동 아암 수단(41)을 받치는 상기 회동 베어링(63(63A, 63B))을 구비하고, 상기 회전 베어링을 진공으로 함으로써 세정조 내에 발진물이 혼입하지 않는 구조로 하고 있다. 또 상기 승강 기구부(62)는 상하하는 축을 시일하는 PFA제의 벨로즈부(64(64A, 64B))를 구비하고, 상기 승강 기구부(62)의 동작에 의해 세정조 내에 발진물이 혼입하지 않는 구조로 하고 있다.
(웨이퍼 세정 방법에 대해) :
이어서 웨이퍼 세정 방법에 대해서 첨부 도면과 함께 설명한다.
웨이퍼의 세정 방법은 상기한 웨이퍼 세정 장치를 사용하여 행하고, 상기 웨이퍼 이송 기구(40)는 웨이퍼(W)를 둘레 방향으로 소회전시키는 다음의 (1)~(4)의 동작 스텝에 의해, 상기 고정 웨이퍼 재치대(24, 25, 26)와 상기 가동 웨이퍼 이송대(44, 45) 사이에서 웨이퍼의 전달을 행하면서, 상기 웨이퍼(W)를 둘레 방향으로 소회전시키고, 이 소회전을 간헐적으로 행하여 상기 세정조(10)에서 웨이퍼를 1회전시켜, 그 때 웨이퍼의 초음파 세정을 행한다(도 16, 도 17, 도 18 참조).
(1) 도 18의 P1의 위치로부터의 동작 스텝(제1 동작 스텝) :
상기 가동 아암 수단(41)이 하위 위치(P1)의 위치에 있고 상기 가동 아암 수단의 요동 각도가 제1 각도에 있을 때 상기 가동 아암 수단(41)이 상승하고, 상기 고정 웨이퍼 재치대(24, 25, 26)에 유지되어 있는 각 웨이퍼를 상기 가동 아암 수단의 가동 웨이퍼 이송대(44, 45)가 수취하여 인접하는 각 웨이퍼가 기립하여 비접촉 상태를 유지한 채 들어올려 상기 가동 아암 수단(41)을 상위 위치(P2)의 위치로 이동시키는 제1 동작 스텝을 행한다.
(2) 도 18의 P2의 위치로부터의 동작 스텝(제2 동작 스텝) :
이 제1 동작 스텝 후에 상기 가동 아암 수단(41)이 상위 위치(P2)의 위치에 있고 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단(41)의 요동 각도를 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도로 요동시켜 상기 가동 아암 수단(41)을 상위 위치(P3)의 위치로 이동시켜 상기 아암에 유지된 웨이퍼를 둘레 방향으로 회전시켜 웨이퍼의 Q점을 2θ(10도) 회전시키는 제2 동작 스텝을 행한다.
(3) 도 18의 P3의 위치로부터의 동작 스텝(제3 동작 스텝) :
이 제2 동작 스텝 후에 상기 가동 아암 수단(41)이 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단을 상위 위치(P3)의 위치로부터 하강시켜, 상기 고정 아암 수단(21)의 고정 웨이퍼 재치대(24, 25, 26)에 웨이퍼를 전달하고 상기 고정 웨이퍼 재치대가 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단(41)을 하위 위치(P4)의 위치로 이동시키는 제3 동작 스텝을 행한다.
(4) 도 18의 P4의 위치로부터의 동작 스텝(제4 동작 스텝) :
이 제3 동작 스텝 후에 상기 고정 웨이퍼 재치대(24, 25, 26)가 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단(41)의 요동 각도를 상기 제2 각도로부터 상기 제1 각도로 요동(마이너스 2θ 요동)시켜 상기 가동 아암 수단을 원상 복귀시키는 제4 동작 스텝을 행한다.
1…웨이퍼 세정 장치
10…세정조
12…배출구
15…세정조대
21…고정 아암 수단
21A…고정 아암부
21B…고정 아암부
22…위치 조정 수단
24…제1 고정 웨이퍼 재치대
25…제1 고정 웨이퍼 재치대
26…제2 고정 웨이퍼 재치대
27…줄홈부
28…줄홈부
29…줄홈부
31…줄홈
32…줄홈
34…걸림 안내면
35…걸림 안내면
36…걸림홈면
37…걸림홈면
40…웨이퍼 이송 기구
41…가동 아암 수단
41A…가동 아암부
41B…가동 아암부
44…가동 웨이퍼 이송대
45…가동 웨이퍼 이송대
47…줄홈부
48…줄홈부
51…줄홈
52…줄홈
54…걸림 안내면
55…걸림 안내면
56…걸림홈면
57…걸림홈면
60…구동 수단
61…요동 기구부
62…승강 기구부
63…회동 베어링
64…벨로즈부
70…초음파 발생기
72…초음파 진동자
80…순환액 공급 수단
90…순환액 여과 수단
91…순환 펌프
92…필터
95…전파용 수조
10…세정조
12…배출구
15…세정조대
21…고정 아암 수단
21A…고정 아암부
21B…고정 아암부
22…위치 조정 수단
24…제1 고정 웨이퍼 재치대
25…제1 고정 웨이퍼 재치대
26…제2 고정 웨이퍼 재치대
27…줄홈부
28…줄홈부
29…줄홈부
31…줄홈
32…줄홈
34…걸림 안내면
35…걸림 안내면
36…걸림홈면
37…걸림홈면
40…웨이퍼 이송 기구
41…가동 아암 수단
41A…가동 아암부
41B…가동 아암부
44…가동 웨이퍼 이송대
45…가동 웨이퍼 이송대
47…줄홈부
48…줄홈부
51…줄홈
52…줄홈
54…걸림 안내면
55…걸림 안내면
56…걸림홈면
57…걸림홈면
60…구동 수단
61…요동 기구부
62…승강 기구부
63…회동 베어링
64…벨로즈부
70…초음파 발생기
72…초음파 진동자
80…순환액 공급 수단
90…순환액 여과 수단
91…순환 펌프
92…필터
95…전파용 수조
Claims (13)
- 세정액을 수용하는 세정조와,
이 세정조 내에서 웨이퍼를 재치 가능하게 배열설치된 고정 아암 수단과,
상기 웨이퍼를 유지하고 상기 웨이퍼를 소회전시켜 회전 방향으로 상기 웨이퍼를 순차 이송하는 웨이퍼 이송 기구와,
이 웨이퍼 이송 기구를 구동시키는 구동 수단과,
상기 세정조 내의 상기 웨이퍼를 세정하는 초음파를 발생시키고, 발생시킨 초음파를 상기 웨이퍼에 조사하는 초음파 발생기를 구비하고,
상기 고정 아암 수단과 상기 웨이퍼 이송 기구 사이에서 상기 세정조 내의 상기 웨이퍼의 전달을 행하여 상기 웨이퍼의 세정을 행하는 웨이퍼 세정 장치에 있어서,
상기 고정 아암 수단은 상기 세정조의 바닥부에 면하여 배열설치됨과 아울러 거리를 두고 이격되어 평행하게 형성된 좌우 한 쌍의 고정 웨이퍼 재치대를 적어도 포함하여 구성되고,
이 각 고정 웨이퍼 재치대의 정상부의 길이 방향으로는 상기 웨이퍼의 일부를 거는 줄홈부가 열을 지어 설치되고,
상기 웨이퍼 이송 기구는 상기 세정조 내에 배열설치된 가동 아암 수단을 구비하고,
이 가동 아암 수단은 진자 형상으로 요동함과 아울러 승강 가능하게 구성되며, 또한 하부에서 거리를 두고 이격되어 형성된 좌우 한 쌍의 가동 웨이퍼 이송대를 포함하여 구성되고,
이 각 가동 웨이퍼 이송대의 정상부의 길이 방향으로는 상기 웨이퍼의 일부를 거는 줄홈부가 열을 지어 설치되고,
상기 가동 아암 수단은 요동 각도가 제1 각도일 때 상승하면 상기 고정 아암 수단에 유지된 상기 웨이퍼를 수취하여 상기 웨이퍼를 들어올리고, 요동 각도가 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도일 때 하강하면 상기 가동 아암 수단이 유지하는 상기 웨이퍼를 상기 고정 아암 수단에 전달하고,
상기 세정조 내에서, 상기 웨이퍼를 기립시켜 인접하는 상기 웨이퍼를 비접촉 상태로 두고 상기 웨이퍼 이송 기구를 요동시킴과 아울러 승강 가능하게 구성하여, 상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 세정조 내의 상기 웨이퍼의 전달을 행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼 이송 기구는 상기 세정조 내에서 다음의 (1)~(4)의 동작을 행하여,
상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 웨이퍼의 전달을 행하면서 상기 웨이퍼를 둘레 방향으로 소회전시키고, 이 소회전을 간헐적으로 행하여 상기 세정조에서 상기 웨이퍼를 1회전시켜, 상기 웨이퍼의 초음파 세정을 행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
(1) 제1 동작 :
상기 가동 아암 수단의 요동 각도가 상기 제1 각도에 있을 때 상기 가동 아암 수단이 상승하고, 상기 고정 웨이퍼 재치대에 기립 유지되어 있는 상기 각 웨이퍼를 상기 가동 웨이퍼 이송대가 수취하여 인접하는 상기 각 웨이퍼를 비접촉 상태로 유지한 채 들어올리는 제1 동작.
(2) 제2 동작 :
이 제1 동작 후에 상기 가동 웨이퍼 이송대가 상기 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단의 요동 각도를 상기 제2 각도로 요동시켜 상기 웨이퍼를 둘레 방향으로 회전시키는 제2 동작.
(3) 제3 동작 :
이 제2 동작 후에 상기 가동 웨이퍼 이송대가 상기 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단을 하강시켜, 상기 고정 웨이퍼 재치대에 상기 웨이퍼를 전달하는 제3 동작.
(4) 제4 동작 :
이 제3 동작 후에 상기 고정 웨이퍼 재치대에 상기 웨이퍼를 유지한 채 상기 가동 아암 수단의 요동 각도를 상기 제2 각도로부터 상기 제1 각도로 요동시켜 상기 가동 아암 수단을 원상 복귀시키는 제4 동작. - 제 2 항에 있어서, 상기 고정 웨이퍼 재치대에 형성된 각 줄홈부는 상기 웨이퍼의 원호에 부합되는 원호 형상의 줄홈을 구비하고, 이 줄홈은 종단면 형상이 V홈으로 형성되며, 이 V홈은 상기 웨이퍼의 걸림을 안내하는 경사진 걸림 안내면과, 이 걸림 안내면에 이어져 설치된 웨이퍼 걸림용의 걸림홈면의 2단의 홈면을 가지고 형성되어, 상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 세정조 내의 상기 웨이퍼의 전달을 행할 때 상기 웨이퍼의 걸림을 안내하고, 복수의 상기 웨이퍼를 이격하여 기립시켜 세로로 두는 것이 가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 가동 웨이퍼 이송대에 형성된 각 줄홈부는 상기 웨이퍼의 원호에 부합되는 원호 형상의 줄홈을 구비하고, 이 줄홈은 종단면 형상이 V홈으로서 형성되며, 이 V홈은 웨이퍼의 걸림을 안내하는 경사진 걸림 안내면과, 이 걸림 안내면에 이어져 설치된 웨이퍼 걸림용의 걸림홈면의 2단의 홈면을 가지고 형성되어, 상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 세정조 내의 상기 웨이퍼의 전달을 행할 때 상기 웨이퍼의 걸림을 안내하고, 복수의 상기 웨이퍼를 이격하여 기립시켜 세로로 두는 것이 가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
- 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동 웨이퍼 이송대를 상기 고정 웨이퍼 재치대의 외측에 위치시켜 상기 고정 웨이퍼 재치대와 평행하게 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 구동 수단은 상기 가동 아암 수단을 요동시키는 요동 기구부와, 상기 가동 아암 수단을 승강시키는 승강 기구부를 구비하고, 상기 요동 기구부와 상기 승강 기구부는 상기 세정조의 외부에 배열설치되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
- 제 6 항에 있어서, 또한 여과한 순환액을 세정액으로서 상기 세정조에 공급하는 순환액 공급 수단을 구비하고, 이 순환액 공급 수단을 상기 세정조의 하부에 접속하고, 상기 세정조 내에 순환액을 공급할 때 상기 세정조 내에 액류를 발생시키도록 하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동 아암 수단은 요동의 중심이 되는 회동 베어링에 축지지되고, 이 회동 베어링을 진공으로 하는 진공부를 구비하고, 상기 회동 베어링은 내약품성이 부여된 베어링으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
- 제 6 항에 있어서, 상기 승강 기구부는 벨로즈부를 구비하고, 이 벨로즈부가 상하의 베어링을 밀폐시켜 내산성을 부여하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정조는 투명 석영, 스테인레스의 어느 하나에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
- 제 10 항에 있어서, 상기 고정 아암 수단은 상하·좌우·전후의 각 방향으로 위치의 미조정이 가능한 미조정 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
- 세정액을 수용하는 세정조와,
이 세정조 내에서 웨이퍼를 재치 가능하게 배열설치된 고정 아암 수단과,
상기 웨이퍼를 유지하고 상기 웨이퍼를 소회전시켜 회전 방향으로 상기 웨이퍼를 순차 이송하는 웨이퍼 이송 기구와,
이 웨이퍼 이송 기구를 구동시키는 구동 수단과,
상기 세정조 내의 상기 웨이퍼를 세정하는 초음파를 발생시키고, 발생시킨 초음파를 상기 웨이퍼에 조사하는 초음파 발생기를 구비하고,
상기 고정 아암 수단과 상기 웨이퍼 이송 기구 사이에서 상기 세정조 내의 상기 웨이퍼의 전달을 행하여 상기 웨이퍼의 세정을 행하고,
상기 고정 아암 수단은 상기 세정조의 바닥부에 면하여 배열설치됨과 아울러 거리를 두고 이격되어 형성된 좌우 한 쌍의 고정 웨이퍼 재치대를 포함하여 구성되고,
이 각 고정 웨이퍼 재치대에는 길이 방향으로 상기 웨이퍼의 일부를 거는 줄홈부가 열을 지어 설치되고,
상기 웨이퍼 이송 기구는 상기 세정조 내에 배열설치된 가동 아암 수단을 구비하고,
이 가동 아암 수단은 진자 형상으로 요동함과 아울러 승강 가능하게 구성되며, 또한 하부에서 거리를 두고 이격되어 평행하게 형성된 좌우 한 쌍의 가동 웨이퍼 이송대를 포함하여 구성되고,
이 각 가동 웨이퍼 이송대에는 길이 방향으로 상기 웨이퍼의 일부를 거는 줄홈부가 열을 지어 설치된 웨이퍼 세정 장치를 사용하여 행하고,
상기 가동 아암 수단은 요동 각도가 제1 각도일 때 상승하면 상기 고정 아암 수단에 유지된 상기 웨이퍼를 수취하여 상기 웨이퍼를 들어올리고, 요동 각도가 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도일 때 하강하면 상기 가동 아암 수단이 유지하는 상기 웨이퍼를 상기 고정 아암 수단에 전달하고,
상기 세정조 내에서, 상기 웨이퍼를 기립시켜 인접하는 상기 웨이퍼를 비접촉 상태로 두고 상기 웨이퍼 이송 기구를 요동시킴과 아울러 승강시켜, 상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 세정조 내의 상기 웨이퍼의 전달을 행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 방법. - 제 12 항에 있어서, 상기 웨이퍼 이송 기구는 상기 세정조 내에서 다음의 (1)~(4)의 동작 스텝을 행하는 것을 가능하게 하여, 상기 고정 웨이퍼 재치대와 상기 가동 웨이퍼 이송대 사이에서 상기 웨이퍼의 전달을 행하면서 상기 웨이퍼를 둘레 방향으로 소회전시키고, 이 소회전을 간헐적으로 행하여 상기 세정조에서 상기 웨이퍼를 1회전시켜, 그 때 상기 웨이퍼의 초음파 세정을 행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 방법.
(1) 상기 가동 아암 수단의 요동 각도가 상기 제1 각도에 있을 때 상기 가동 아암 수단이 상승하고, 상기 고정 웨이퍼 재치대에 기립 유지되어 있는 상기 각 웨이퍼를 상기 가동 웨이퍼 이송대가 수취하여 인접하는 상기 각 웨이퍼를 비접촉 상태로 유지한 채 들어올리는 제1 동작 스텝.
(2) 이 제1 동작 스텝 후에 상기 가동 웨이퍼 이송대가 상기 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단의 요동 각도를 상기 제2 각도로 요동시켜 상기 웨이퍼를 둘레 방향으로 회전시키는 제2 동작 스텝.
(3) 이 제2 동작 스텝 후에 상기 가동 웨이퍼 이송대가 상기 각 웨이퍼를 기립 유지시켜 비접촉 상태를 유지한 채 상기 가동 아암 수단을 하강시켜, 상기 고정 웨이퍼 재치대에 상기 웨이퍼를 전달하는 제3 동작 스텝.
(4) 이 제3 동작 스텝 후에 상기 고정 웨이퍼 재치대에 상기 웨이퍼를 유지한 채 상기 가동 아암 수단의 요동 각도를 상기 제2 각도로부터 상기 제1 각도로 요동시켜 상기 가동 아암 수단을 원상 복귀시키는 제4 동작 스텝.
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