KR20210087201A - 기판 세정 장치 및 이를 이용한 기판 세정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 기술은 하나의 기판 세정 장치내에서 서로 다른 사이즈를 갖는 세정 대상물을 처리할 수 있는 기판 세정 장치 및 이를 이용한 기판 세정 방법을 제공하기 위한 것으로, 본 기술의 기판 세정 장치는 웨이퍼가 안착되고 상하 이동 및 회전이 가능한 척 테이블; 상기 척 테이블을 둘러싸고, 상기 웨이퍼가 부착된 지지테이프가 장착된 마운트프레임이 안착되는 프레임 지지대 및 상기 프레임 지지대에 형성된 고정홈을 포함하는 제1컵; 상기 제1컵 외측에 배치되어 상기 제1컵을 둘러싸는 제2컵; 및 상기 제2컵에 상단부에 탈착이 가능하고, 상기 고정홈에 대응하는 고정핀을 구비하는 탑커버를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 장치 제조를 위한 기판 세정 장치 및 이를 이용한 세정 방법에 관한 것이다.
반도체 장치는 실리콘 웨이퍼와 같은 기판에 대해 포토리소그라피 공정(photolithography process), 식각 공정(etching process), 이온 주입 공정( ion implantation process), 박막 증착 공정(thin film deposition process) 등과 같이 다양한 공정을 통해 형성된다.
각각의 공정을 수행하는 과정에서 기판에 부착된 각종 오염물을 제거하기 위해 각각의 공정 전후로 세정 공정이 수행된다. 세정 공정은 약액(chemical)으로 기판상에 오염물질을 제거하는 약액 처리 공정, 순수(pure water)로 기판 상에 잔류하는 약액을 제거하는 세척 공정(wet cleaning process), 그리고 건조 유체를 공급하여 기판 표면에 잔류하는 순수를 건조하는 위한 건조 공정(drying process)을 포함한다.
일반적으로, 반도체 장치를 양산하기 위한 생산라인에서는 웨이퍼를 세정하기 위한 세정 장치와 지지테이프에 의해 마운트프레임에 고정된 웨이퍼를 세정하기 위한 세정 장치를 개별적으로 운용하고 있다.
본 발명의 실시예들은 하나의 기판 세정 장치내에서 서로 다른 사이즈를 갖는 세정 대상물을 처리할 수 있는 기판 세정 장치 및 이를 이용한 기판 세정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치는 웨이퍼가 안착되고 상하 이동 및 회전이 가능한 척 테이블; 상기 척 테이블을 둘러싸고, 상기 웨이퍼가 부착된 지지테이프가 장착된 마운트프레임이 안착되는 프레임 지지대 및 상기 프레임 지지대에 형성된 고정홈을 포함하는 제1컵; 상기 제1컵 외측에 배치되어 상기 제1컵을 둘러싸는 제2컵; 및 상기 제2컵에 상단부에 탈착이 가능하고, 상기 고정홈에 대응하는 고정핀을 구비하는 탑커버를 포함할 수 있다.
상기 제1컵, 상기 제2컵 및 상기 탑커버는 직간접적으로 상기 척 테이블에 연결되어 상기 척 테이블과 함께 회전할 수 있다. 상기 제1컵은 'ㄴ'자형 단면형상을 갖는 링타입의 컵바디를 포함하고, 상기 프레임 지지대는 상기 컵바디 상단부에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 상기 프레임 지지대는 상기 마운트프레임이 안착되는 플랫한 상부면 및 경사진 하부면을 갖고, 상기 고정홈은 상기 플랫한 상부면에 형성될 수 있다. 상기 고정홈의 입구측 모서리를 라운드진 형상을 가질 수 있다. 상기 제1컵은 상기 고정홈에 매립되고 탄성력을 갖는 물질로 구성된 완충부재를 포함할 수 있다. 상기 탑커버는 'ㄱ'자형 단면형상을 갖는 링타입의 커버바디를 포함하고, 상기 고정핀은 상기 커버바디와 갭을 갖도록 연결될 수 있다. 상기 고정핀은 'ㄱ'자형 단면형상을 갖고, 상기 커버바디에 평행한 제1영역 및 상기 제1영역으로부터 상기 고정홈을 향해 경사지게 연장된 제2영역을 포함할 수 있고, 상기 탑커버가 상기 제2컵에 결합되면 상기 제2영역의 끝단이 상기 고정홈 내부로 삽입될 수 있다. 상기 탑커버는 상기 제2컵 상단부에 힌지 결합되거나, 또는 승강부재를 통해 상하 이동하여 상기 제2컵에 선택적으로 탈착될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 방법은 제1웨이퍼 또는 지지테이프에 의해 마운트프레임에 고정된 제2웨이퍼를 세정하기 위한 기판 세정 장치에서 상기 제2웨이퍼를 세정하는 방법으로 상기 제2웨이퍼를 척 테이블 상에 안착시키고, 상기 척 테이블을 둘러싸고 프레임 지지대 및 상기 프레임 지지대에 형성된 고정홈을 포함하는 제1컵의 상기 프레임 지지대 상에 상기 마운트프레임을 안착시키는 단계; 상기 제1컵 외측에 배치되어 상기 제1컵을 둘러싸는 제2컵의 상단부에 상기 고정홈에 대응하는 고정핀을 구비하는 탑커버를 결합시키는 단계; 및 상기 척 테이블, 상기 제1컵, 상기 제2컵 및 상기 탑커버를 회전시키면서 상기 제2웨이퍼에 세정액을 분사하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제2컵의 상단부에 상기 탑커버를 결합시키는 단계에서 상기 고정핀이 상기 지지테이프를 상기 고정홈 내부로 가압하여 상기 프레임 지지대에 고정시킬 수 있다.
상기 지지테이프는 다이싱 테이프를 포함하고, 상기 제2웨이퍼는 다이싱 공정을 통해 분리된 복수의 다이들을 포함할 수 있다. 상기 제2컵의 상단부에 상기 탑커버를 결합시키는 단계에서 상기 고정핀이 상기 지지테이프를 상기 고정홈 내부로 가압하여 상기 프레임 지지대에 고정시킴과 동시에 상기 지지테이프를 확장시키는 상기 복수의 다이들 사이의 간격을 증가시킬 수 있다.
상기 제1웨이퍼를 세정하는 방법은, 상기 척 테이블의 안착면이 상기 제1컵 및 상기 제2컵 위에 위치하도록 상기 척 테이블을 상승시키는 단계; 상기 척 테이블 상에 상기 제1웨이퍼를 안착시키고, 진공흡입하여 고정시키는 단계; 상기 제1웨이퍼의 표면이 상기 프레임 지지대의 상부면보다 아래에 위치하도록 상기 척 테이블을 하강시키는 단계; 및 상기 척 테이블을 회전시키면서 상기 제1웨이퍼에 세정액을 분사하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1웨이퍼에 세정액을 분사하는 단계 이전에, 상기 제2컵의 상단부에 상기 탑커버를 결합시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1컵은 'ㄴ'자형 단면형상을 갖는 링타입의 컵바디를 포함하고, 상기 프레임 지지대는 상기 컵바디 상단부에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 상기 프레임 지지대는 상기 마운트프레임이 안착되는 플랫한 상부면 및 경사진 하부면을 갖고, 상기 고정홈은 상기 플랫한 상부면에 형성될 수 있다. 상기 제1컵은 상기 고정홈에 매립되고 탄성력을 갖는 물질로 구성된 완충부재를 포함할 수 있다. 상기 탑커버는 'ㄱ'자형 단면형상을 갖는 링타입의 커버바디를 포함하고, 상기 고정핀은 상기 커버바디와 갭을 갖도록 연결되어 상기 세정액이 상기 갭을 통해 배수될 수 있다. 상기 고정핀은 'ㄱ'자형 단면형상을 갖고, 상기 커버바디에 평행한 제1영역 및 상기 제1영역으로부터 상기 고정홈을 향해 경사지게 연장된 제2영역을 포함할 수 있고, 상기 탑커버가 상기 제2컵에 결합되면 상기 제2영역의 끝단이 상기 고정홈 내부로 삽입될 수 있다. 상기 탑커버는 상기 제2컵 상단부에 힌지 결합되거나, 또는 승강부재를 통해 상하 이동하여 상기 제2컵에 선택적으로 탈착될 수 있다.
상술한 과제의 해결 수단을 바탕으로 하는 본 기술은 척 테이블, 고정홈이 형성된 프레임 지지대를 구비하는 제1컵 및 고정핀을 구비하는 탑커버를 구비함으로써, 서로 다른 사이즈를 갖는 세정 대상물을 하나의 기판 처리 장치 내에서 처리할 수 있는 효과가 있다.
이를 통해, 생산라인에서 기판 세정 장치가 차지하는 공간을 감소시킬 수 있고, 세정공정의 효율을 향상시킴과 동시에 처리 동선을 감소키리 수 있으며, 초기 설비 투자 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 간략히 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용한 제1세정방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용한 제1세정방법에서 세정액 분사 전 기판 세정 장치의 상태를 간략히 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용한 제2세정방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용한 제2세정방법에서 세정액 분사 전 기판 세정 장치의 상태를 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용한 제1세정방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용한 제1세정방법에서 세정액 분사 전 기판 세정 장치의 상태를 간략히 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용한 제2세정방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용한 제2세정방법에서 세정액 분사 전 기판 세정 장치의 상태를 간략히 도시한 도면이다.
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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
후술하는 본 발명의 실시예는 하나의 기판 세정 장치내에서 서로 다른 사이즈를 갖는 세정 대상물을 처리할 수 있는 기판 세정 장치 및 이를 이용한 세정 방법을 제공하기 위한 것이다. 여기서, 서로 다른 사이즈를 갖는 세정 대상물 중 어느 하나는 웨이퍼일 수 있고, 다른 하나는 지지테이프에 의해 링타입의 마운트프레임에 고정된 웨이퍼일 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼 사이즈가 300mm인 경우, 지지테이프에 의해 300mm 웨이퍼가 고정된 마운트프레임은 400mm의 사이즈를 가질 수 있다. 그리고, 지지테이프에 의해 마운트프레임에 고정된 웨이퍼는 다이싱 공정에 의해 복수개의 개별 다이로 분리된 것을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 간략히 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치(10)는 웨이퍼가 안착되고 상하 이동 및 회전이 가능한 척 테이블(110), 척 테이블(110)을 둘러싸고 프레임 지지대(124)를 구비하는 제1컵(120), 제1컵(120)을 둘러싸고 제1컵(120)과 더불어서 세정액을 배수하는 제2컵(130) 및 제2컵(130)의 상단부에 선택적으로 탈착 가능하고 고정핀(144)을 구비하는 탑커버(140)를 포함할 수 있다.
척 테이블(110)은 웨이퍼가 안착 및 고정되는 기판 지지대(112), 기판 지지대(112)를 회전시키기 위한 회전부재(116) 및 기판 지지대(112)와 회전부재(116) 사이를 연결하고, 회전부재(116)에서 제공되는 회전력을 기판 지지대(112)에 제공하며, 기판 지지대(112)를 상하 이동시키는 실린더(미도시)가 내장된 지지축(114)을 포함할 수 있다. 기판 지지대(112)는 진공흡입을 통해 기판 지지대(112) 상에 안착되는 웨이퍼를 고정시킬 수 있다.
제1컵(120)은 세정공정시 세정액을 외부로 배수하는 역할을 수행함과 동시에 지지테이프에 의해 마운트프레임에 고정된 웨이퍼를 안착 및 고정하는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제1컵(120)은 'ㄴ'자형 단면형상을 갖는 링타입의 컵바디(122), 컵바디(122)의 상단부에 형성되어 마운트프레임이 안착되는 프레임 지지대(124), 프레임 지지대(124)에 형성된 하나 이상의 고정홈(126) 및 고정홈(126)에 매립된 완충부재(128)를 포함할 수 있다. 여기서, 하나의 기판 세정 장치(10)내에서 서로 다른 사이즈를 갖는 세정 대상물을 처리하기 위해 제1컵(120)은 척 테이블(110)에 연결되어 척 테이블(110) 회전시 함께 회전할 수 있다.
프레임 지지대(124)는 컵바디(122)에 탈착이 가능하고, 링타입의 형상을 가질 수 있다. 프레임 지지대(124)는 마운트프레임을 안정적으로 지지하기 위해 플랫한 상부면을 가질 수 있고, 플랫한 상부면 상에 마운트프레임이 안착될 수 있다. 그리고, 프레임 지지대(124)의 하부면은 세정공정시 세정액의 배수가 용이하고, 세정액의 역류 및 튐을 방지하기 위해 컵바디(122)를 향해 경사진 형태를 가질 수 있다. 프레임 지지대(124)은 컵바디(122)에 탈착이 가능하기 때문에 세정 대상물에 따라 요구되는 선폭 및 깊이를 갖는 고정홈(126)이 형성된 프레임 지지대(124)로 교체가 가능하다.
고정홈(126)은 탑커버(140)의 고정핀(144)에 대응하도록 프레임 지지대(124)의 플랫한 상부면에 형성될 수 있다. 고정홈(126)의 깊이는 기판 세정 장치(10)로 로딩되는 세정 대상물의 종류에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 고정홈(126)은 프레임 지지대(124)의 플랫한 상부면을 기준으로 고정홈(126)의 저면까지 4mm 내지 6mm 범위의 깊이를 가질 수 있다. 여기서, 고정홈(126)의 깊이가 4mm 미만일 경우에는 완충부재(128)가 매립될 공간이 부족할 수 있고, 고정홈(126) 및 고정핀(144)에 의한 고정력이 저하될 수 있다. 반면, 고정홈(126)의 깊이가 6mm를 초과하는 경우에는 탑커버(140)의 고정핀(144)을 이용하여 고정홈(126)에 지지테이프를 고정시킬 때 지지테이프가 손상될 우려가 있다. 고정홈(126)의 입구측 모서리는 지지테이프(152)의 손상을 방지하기 위해 라운드진 형상을 가질 수 있다. 프레임 지지대(124)에는 링타입의 형상을 갖는 고정홈(126) 하나가 형성되거나, 또는 바타입의 형상을 갖는 고정홈(126)이 둘 이상 형성될 수 있다. 후자의 경우, 복수의 고정홈(126) 각각은 상호 대칭되도록 프레임 지지대(124)에 방사형으로 배치될 수 있다. 그리고, 복수의 고정홈(126) 각각은 장축이 일직선인 바타입의 형상을 갖거나, 또는 장축이 소정의 곡률을 갖도록 휘어진 바타입의 형상을 가질 수 있다.
완충부재(128)는 탑커버(140)의 고정핀(144)을 이용하여 고정홈(126)에 지지테이프를 고정시킬 때 지지테이프의 손상을 방지하고, 이들 사이의 고정력을 향상시키는 역할을 수행할 수 있다. 완충부재(128)는 고무와 같이 탄성력을 갖는 물질을 사용할 수 있고, 2mm 내외의 두께를 가질 수 있다.
제2컵(130)은 제1컵(120)의 외측에 배치되어 제1컵(120)의 측면 및 저면을 둘러싸는 형상을 가질 수 있고, 세정공정시 제1컵(120)과 더불에서 세정액을 배수하는 역할을 수행할 수 있다. 세정액을 보다 효과적으로 배수하기 위해 제2컵(130)의 상단부는 제1컵(120)의 프레임 지지대(124) 위로 연장된 형태를 가질 수 있고, 제2컵(130)의 상단부에 탑커버(140)가 선택적으로 탈착될 수 있다. 제2컵(130)은 제1컵(120)의 컵바디(122)와 마찬가지로 'ㄴ'자형 단면형상을 갖는 링타입의 형상을 가질 수 있다. 제2컵(130)은 제1컵(120)과 일체형으로 형성될 수 있으며, 제2컵(130)의 외측에는 제1컵(120) 및 제2컵(130)을 상하 이동시키기 위한 승강부재(미도시)가 연결될 수 있다. 제2컵(130)이 제1컵(120)과 일체형으로 형성되는 경우, 제1컵(120)과 마찬가지로 제2컵(130)도 척 테이블(110) 회전시 함께 회전할 수 있다.
탑커버(140)는 제2컵(130)의 상단부에 결합되어 세정액의 튐을 방지하고, 지지테이프가 장착된 마운트프레임을 고정하는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해, 탑커버(140)는 커버바디(142), 커버바디(142)와 갭(148)을 갖고 커버바디(142) 내측에 위치하는 고정핀(144) 및 커버바디(142)와 고정핀(144)을 연결하는 복수의 연결부재(146)를 포함할 수 있다. 복수의 연결부재(146) 각각은 갭(148)을 갖도록 커버바디(142)와 고정핀(144) 사이를 연결하고, 세정액을 배수하기 위한 통로를 제공하는 역할을 수행할 수 있다. 탑커버(140)는 제2컵(130)의 상단부에 결합되어 척 테이블(110) 회전시 제1컵(120) 및 제2컵(130)과 더불어서 함께 회전할 수 있다.
커버바디(142)는 'ㄱ'자형 단면형상을 갖는 링타입의 형상을 가질 수 있고, 척 테이블(110)의 기판 지지대(112) 끝단 및 제1컵(120)의 프레임 지지대(124)와 중첩될 수 있다. 커버바디(142)의 일측이 제2컵(130)의 상단부에 힌지 결합되거나, 또는 커버바디(142)의 외측에 탑커버(140)를 상하 이동시키기 위한 승강부재(미도시)가 연결될 수 있다. 탑커버(140)와 제2컵(130) 결합시 커버바디(142)의 내측벽이 제2컵(130) 상단부 외측벽에 접할 수 있다.
고정핀(144)은 'ㄱ'자형 단면형상을 갖고, 커버바디(142)에 평행한 제1영역 및 제1영역으로부터 척 테이블(110) 방향으로 경사지게 연장되고 끝단이 고정홈(126)에 대응하는 제2영역을 포함할 수 있다. 여기서, 고정핀(144)의 제2영역이 경사지게 형성되는 것은 고정핀(144)에 의하여 마운트프레임에 장착된 지지테이프를 고정 및 확장시킬 때, 지지테이프가 손상되는 것을 방지하기 위함이다.
또한, 고정핀(144)은 고정홈(126)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 프레임 지지대(124)에 하나의 고정홈(126)이 링타입의 형상을 갖도록 형성된 경우 커버바디(142)에 링타입의 형상을 갖는 하나의 고정핀(144)이 연결될 수 있다. 반면, 프레임 지지대(124)에 바타입의 형상을 갖는 고정홈(126)이 복수개 형성되는 경우, 고정홈(126)에 대응하도록 바타입의 형상을 갖는 복수개의 고정핀(144)이 커버바디(142)에 연결될 수 있다. 커버바디(142)와 고정핀(144) 사이의 갭(148)은 세정액을 배수하기 위한 통로를 제공하기 위한 것이다. 그리고, 프레임 지지대(124)와 마주보는 고정핀(144)의 끝단은 지지테이프(152)가 손상되는 것을 방지하기 위해 라운드진 형상을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치(10)는 척 테이블(110), 고정홈(126)이 형성된 프레임 지지대(124)를 구비하는 제1컵(120) 및 고정핀(144)을 구비하는 탑커버(140)를 구비함으로써, 서로 다른 사이즈를 갖는 세정 대상물을 하나의 기판 처리 장치(10) 내에서 처리할 수 있다. 이를 통해, 생산라인에서 기판 세정 장치(10)가 차지하는 공간을 감소시킬 수 있고, 세정공정의 효율을 향상시킴과 동시에 처리 동선을 감소시킬 수 있으며, 초기 설비 투자 비용을 절감할 수 있다. 이는, 후술하는 제1세정방법 및 제2세정방법을 통해 보다 명확하게 확인할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용하여 하나의 기판 세정 장치 내에서 서로 다른 사이즈를 갖는 세정 대상물을 처리하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다. 구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용하여 제1웨이퍼를 세정하는 제1세정방법에 대해 설명하고, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용하여 지지테이프에 의해 마운트프레임 고정된 제2웨이퍼를 세정하는 제2세정방법에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용한 제1세정방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용한 제1세정방법에서 세정액 분사 전 기판 세정 장치의 상태를 간략히 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치(10)를 이용하여 제1웨이퍼(W1)를 세정하는 제1세정방법을 살펴보면, 먼저 기판 지지대(112)의 상부면이 제1컵(120) 및 제2컵(130) 상단부 위에 위치하도록 척 테이블(110)을 상승시킨다. 이때, 척 테이블(110)의 상승은 지지축(114)에 내장된 실린더를 이용할 수 있다.
다음으로, 척 테이블(110)의 기판 지지대(112) 상에 세정 대상물 즉, 제1웨이퍼(W1)를 안착시키고, 진공흡입을 통해 기판 지지대(112)에 제1웨이퍼(W1)를 고정시킨다.
다음으로, 제1웨이퍼(W1)의 표면이 적어도 제1컵(120)의 프레임 지지대(124) 상부면보다 아래에 위치하도록 척 테이블(110)을 하강시킨다. 이때, 척 테이블(110)의 하강은 지지축(114)에 내장된 실린더를 이용할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 제1컵(120) 및 제2컵(130)이 고정된 상태에서 척 테이블(110)을 상하로 이동시키는 경우를 예시하였으나, 변형예로서 척 테이블(110)이 고정된 상태에서 제1컵(120) 및 제2컵(130)이 상하로 이동할 수도 있다.
다음으로, 제2컵(130)의 상단부에 탑커버(140)가 결합되도록 탑커버(140)를 하강시킨다. 이때, 고정핀(144)의 일측 끝단은 프레임 지지대(124) 고정홈(126)의 완충부재(128)에 접할 수 있다. 이로써, 도 3에 도시된 바와 같이 세정액을 제1웨이퍼(W1) 표면에 분사하기 이전까지의 셋업을 완료할 수 있다.
다음으로, 도면에 도시하지는 않았지만 세정 노즐을 제1웨이퍼(W1) 상부로 이동시킨 후, 제1웨이퍼(W1)를 회전시키면서 세정 노즐을 통해 세정액을 제1웨이퍼(W1) 표면에 분사하여 제1웨이퍼(W1) 표면을 세정한다.
이후, 공지된 린스 및 건조를 진행하여 세정공정을 완료한다.
이어서, 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용하여 지지테이프에 의해 마운트프레임에 고정된 제2웨이퍼를 세정하는 제2세정방법에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용한 제2세정방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 이용한 제2세정방법에서 세정액 분사 전 기판 세정 장치의 상태를 간략히 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치(10)를 이용한 제2세정방법을 살펴보면, 먼저 기판 지지대(112)의 상부면이 제1컵(120) 및 제2컵(130) 상단부 위에 위치하도록 척 테이블(110)을 상승시킨다. 이때, 척 테이블(110)의 상승은 지지축(114)에 내장된 실린더를 이용할 수 있다.
다음으로, 척 테이블(110)의 기판 지지대(112) 상에 세정 대상물 즉, 지지테이프(152)에 의해 마운트프레임(150)에 고정된 제2웨이퍼(W2)를 안착시킨다. 여기서, 제2웨이퍼(W2)는 다이싱 공정을 통해 복수개의 개별 다이로 분리된 것을 포함할 수 있다.
다음으로, 프레임 지지대(124)의 상부면과 기판 지지대(112)의 상부면이 정렬되도록 척 테이블(110)을 하강시켜 마운트프레임(150)을 제1컵(120)의 프레임 지지대(124) 상에 안착시킨다.
한편, 본 실시예에서는 제2웨이퍼(W2)가 기판 지지대(112)에 안착된 후에 마운트프레임(150)이 프레임 지지대(124)에 안착되는 경우를 예시하였으나, 변형예로서 최초 프레임 지지대(124)의 상부면과 기판 지지대(112)의 상부면이 정렬되도록 척 테이블(110)을 상승시킨 후에 제2웨이퍼(W2) 및 마운트프레임(150) 각각을 한번에 기판 지지대(112) 및 프레임 지지대(124)에 안착시킬 수도 있다.
다음으로, 제2컵(130)의 상단부에 탑커버(140)가 결합되도록 탑커버(140)를 하강시킨다. 이때, 탑커버(140)에 연결된 고정핀(144)이 지지테이프(152)를 고정홈(126) 내부로 가압하여 지지테이프(152)가 완충부재(128)에 접하면서 지지테이프(152)가 제1컵(120)의 프레임 지지대(124)에 고정될 수 있다. 따라서, 지지테이프(152)에 부착된 제2웨이퍼(W2) 및 마운트프레임(150)은 고정핀(144) 및 고정홈(126)에 의해 제1컵(120)에 고정될 수 있다.
아울러, 제2웨이퍼(W2)가 다이싱 공정을 통해 복수의 개별 다이로 분리된 경우, 고정핀(144)이 지지테이프(152)를 고정홈(126) 내부로 가압함에 따라 지지테이프(152)가 확장되어 복수의 개별 다이 사이의 간격을 확장시킬 수 있다. 이를 통해, 후속 세정공정 효율을 현저히 향상시킬 수 있다. 이로써, 도 5에 도시된 바와 같이 세정액을 제2웨이퍼(W2) 표면에 분사하기 이전까지의 셋업을 완료할 수 있다.
한편, 경우에 따라 고정홈(126) 및 고정핀(144)에 의하여 지지테이프(152)가 제1컵(120)에 고정된 상태에서 척 테이블(110)을 상승시켜 지지테이프(152)를 더욱더 확장시킬 수도 있다.
다음으로, 도면에 도시하지는 않았지만 세정 노즐을 제2웨이퍼(W2) 상부로 이동시킨 후, 제2웨이퍼(W2)를 회전시키면서 세정 노을 통해 세정액을 제2웨이퍼(W2) 표면에 분사하여 제2웨이퍼(W2) 표면을 세정한다. 이때, 제1컵(120), 제2컵(130) 및 탑커버(140)는 척 테이블(110)에 직간접적으로 연결된 구조를 갖기 때문에 척 테이블(110)이 회전함에 따라 제2웨이퍼(W2) 및 제2웨이퍼(W2)가 부착된 마운트프레임(150)도 함께 회전할 수 있다.
이후, 공지된 린스 및 건조를 진행하여 세정공정을 완료한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치(10)는 척 테이블(110), 고정홈(126)이 형성된 프레임 지지대(124)를 구비하는 제1컵(120) 및 고정핀(144)을 구비하는 탑커버(140)를 구비함으로써, 서로 다른 사이즈를 갖는 세정 대상물을 하나의 기판 처리 장치(10) 내에서 처리할 수 있다. 이를 통해, 생산라인에서 기판 세정 장치(10)가 차지하는 공간을 감소시킬 수 있고, 세정공정의 효율을 향상시킴과 동시에 처리 동선을 감소시킬 수 있으며, 초기 설비 투자 비용을 절감할 수 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
10 : 기판 세정 장치
110 : 척 테이블
112 : 기판 지지대 114 : 지지축
116 : 회전부재 120 : 제1컵
122 : 컵바디 124 : 프레임 지지대
126 : 고정홈 128 : 완충부재
140 : 탑커버 142 : 커버바디
144 : 고정핀 146 : 연결부재
148 : 갭 150 : 마운트프레임
152 : 지지테이프 W1 : 제1웨이퍼
W2 : 제2웨이퍼
112 : 기판 지지대 114 : 지지축
116 : 회전부재 120 : 제1컵
122 : 컵바디 124 : 프레임 지지대
126 : 고정홈 128 : 완충부재
140 : 탑커버 142 : 커버바디
144 : 고정핀 146 : 연결부재
148 : 갭 150 : 마운트프레임
152 : 지지테이프 W1 : 제1웨이퍼
W2 : 제2웨이퍼
Claims (20)
- 웨이퍼가 안착되고 상하 이동 및 회전이 가능한 척 테이블;
상기 척 테이블을 둘러싸고, 상기 웨이퍼가 부착된 지지테이프가 장착된 마운트프레임이 안착되는 프레임 지지대 및 상기 프레임 지지대에 형성된 고정홈을 포함하는 제1컵;
상기 제1컵 외측에 배치되어 상기 제1컵을 둘러싸는 제2컵; 및
상기 제2컵에 상단부에 탈착이 가능하고, 상기 고정홈에 대응하는 고정핀을 구비하는 탑커버
를 포함하는 기판 세정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1컵, 상기 제2컵 및 상기 탑커버는 직간접적으로 상기 척 테이블에 연결되어 상기 척 테이블과 함께 회전하는 기판 세정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1컵은 'ㄴ'자형 단면형상을 갖는 링타입의 컵바디를 포함하고, 상기 프레임 지지대는 상기 컵바디 상단부에 탈착 가능하게 결합된 기판 세정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 프레임 지지대는 상기 마운트프레임이 안착되는 플랫한 상부면 및 경사진 하부면을 갖고, 상기 고정홈은 상기 플랫한 상부면에 형성되는 기판 세정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 고정홈의 입구측 모서리를 라운드진 형상을 갖는 기판 세정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1컵은 상기 고정홈에 매립되고 탄성력을 갖는 물질로 구성된 완충부재를 포함하는 기판 세정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 탑커버는 'ㄱ'자형 단면형상을 갖는 링타입의 커버바디를 포함하고, 상기 고정핀은 상기 커버바디와 갭을 갖도록 연결된 기판 세정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 고정핀은 'ㄱ'자형 단면형상을 갖고, 상기 커버바디에 평행한 제1영역 및 상기 제1영역으로부터 상기 고정홈을 향해 경사지게 연장된 제2영역을 포함하고, 상기 탑커버가 상기 제2컵에 결합되면 상기 제2영역의 끝단이 상기 고정홈 내부로 삽입되는 기판 세정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 탑커버는 상기 제2컵 상단부에 힌지 결합되거나, 또는 승강부재를 통해 상하 이동하여 상기 제2컵에 선택적으로 탈착되는 기판 세정 장치. - 제1웨이퍼 또는 지지테이프에 의해 마운트프레임에 고정된 제2웨이퍼를 세정하기 위한 기판 세정 장치에서 상기 제2웨이퍼를 세정하는 방법은,
상기 제2웨이퍼를 척 테이블 상에 안착시키고, 상기 척 테이블을 둘러싸고 프레임 지지대 및 상기 프레임 지지대에 형성된 고정홈을 포함하는 제1컵의 상기 프레임 지지대 상에 상기 마운트프레임을 안착시키는 단계;
상기 제1컵 외측에 배치되어 상기 제1컵을 둘러싸는 제2컵의 상단부에 상기 고정홈에 대응하는 고정핀을 구비하는 탑커버를 결합시키는 단계; 및
상기 척 테이블, 상기 제1컵, 상기 제2컵 및 상기 탑커버를 회전시키면서 상기 제2웨이퍼에 세정액을 분사하는 단계를 포함하고,
상기 제2컵의 상단부에 상기 탑커버를 결합시키는 단계에서 상기 고정핀이 상기 지지테이프를 상기 고정홈 내부로 가압하여 상기 프레임 지지대에 고정시키는 기판 세정 방법. - 제10항에 있어서,
상기 지지테이프는 다이싱 테이프를 포함하고, 상기 제2웨이퍼는 다이싱 공정을 통해 분리된 복수의 다이들을 포함하는 기판 세정 방법. - 제11항에 있어서,
상기 제2컵의 상단부에 상기 탑커버를 결합시키는 단계에서 상기 고정핀이 상기 지지테이프를 상기 고정홈 내부로 가압하여 상기 프레임 지지대에 고정시킴과 동시에 상기 지지테이프를 확장시키는 상기 복수의 다이들 사이의 간격을 넓히는 기판 세정 방법. - 제10항에 있어서,
제1웨이퍼 또는 지지테이프에 의해 마운트프레임에 고정된 제2웨이퍼를 세정하기 위한 기판 세정 장치에서 상기 제1웨이퍼를 세정하는 방법은,
상기 척 테이블의 안착면이 상기 제1컵 및 상기 제2컵 위에 위치하도록 상기 척 테이블을 상승시키는 단계;
상기 척 테이블 상에 상기 제1웨이퍼를 안착시키고, 진공흡입하여 고정시키는 단계;
상기 제1웨이퍼의 표면이 상기 프레임 지지대의 상부면보다 아래에 위치하도록 상기 척 테이블을 하강시키는 단계; 및
상기 척 테이블을 회전시키면서 상기 제1웨이퍼에 세정액을 분사하는 단계
를 포함하는 기판 세정 방법. - 제13항에 있어서,
상기 제1웨이퍼에 세정액을 분사하는 단계 이전에,
상기 제2컵의 상단부에 상기 탑커버를 결합시키는 단계를 더 포함하는 기판 세정 방법. - 제10항에 있어서,
상기 제1컵은 'ㄴ'자형 단면형상을 갖는 링타입의 컵바디를 포함하고, 상기 프레임 지지대는 상기 컵바디 상단부에 탈착 가능하게 결합된 기판 세정 방법. - 제10항에 있어서,
상기 프레임 지지대는 상기 마운트프레임이 안착되는 플랫한 상부면 및 경사진 하부면을 갖고, 상기 고정홈은 상기 플랫한 상부면에 형성되는 기판 세정 방법. - 제10항에 있어서,
상기 제1컵은 상기 고정홈에 매립되고 탄성력을 갖는 물질로 구성된 완충부재를 포함하는 기판 세정 방법. - 제10항에 있어서,
상기 탑커버는 'ㄱ'자형 단면형상을 갖는 링타입의 커버바디를 포함하고, 상기 고정핀은 상기 커버바디와 갭을 갖도록 연결되어 상기 세정액이 상기 갭을 통해 배수되는 기판 세정 방법. - 제10항에 있어서,
상기 고정핀은 'ㄱ'자형 단면형상을 갖고, 상기 커버바디에 평행한 제1영역 및 상기 제1영역으로부터 상기 고정홈을 향해 경사지게 연장된 제2영역을 포함하고, 상기 탑커버가 상기 제2컵에 결합되면 상기 제2영역의 끝단이 상기 고정홈 내부로 삽입되는 기판 세정 방법. - 제10항에 있어서,
상기 탑커버는 상기 제2컵 상단부에 힌지 결합되거나, 또는 승강부재를 통해 상하 이동하여 상기 제2컵에 선택적으로 탈착되는 기판 세정 방법.
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102643715B1 (ko) | 2024-03-06 |
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