KR20220144990A - 기판세정장치의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

기판세정장치의 제어방법에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 기판세정장치의 제어방법은: 익스펜더모듈이 링커버부를 구속하는 단계; 진공척부에 웨이퍼를 안착시키는 단계; 웨이퍼의 다이 간격이 벌어지도록 익스펜더모듈이 링커버부를 가압하는 단계; 척킹모듈이 링커버부를 진공척부에 구속하는 단계; 및 초음파 세정모듈이 웨이퍼에 세정액을 분사하고, 세정액에 초음파를 인가하여 세정액을 초음파 진동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기판세정장치의 제어방법{CONTROLLING METHOD OF WAFER CLEANING APPARATUS}
본 발명은 기판세정장치의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판의 처리 성능을 향상시키고, 기판의 처리 시간을 단축시킬 수 있는 기판세정장치의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 공정에서는 웨이퍼를 식각하는 식각공정과, 웨이퍼를 복수의 다이로 절단하는 싱귤레이션공정과, 웨이퍼를 세정하는 세정공정 등이 수행된다. 웨이퍼 식각공정이나 세정공정에서 기판 처리장치가 사용된다.
기판 처리장치는 회전 가능하게 설치되며, 상부에 웨이퍼가 안착되는 회전 테이블과, 회전 테이블의 가장자리 영역에 링 형상으로 결합되는 밀폐링 등으로 구성된다. 회전 테이블이 회전되는 상태에서 회전 테이블에 안착된 웨이퍼에는 처리액이 공급된다.
그러나, 종래의 기판 처리장치는 복수의 다이가 절단된 웨이퍼가 세정될 때에 복수의 다이 사이의 틈새에 잔존하는 이물질이 제거되기 어려울 수 있다. 또한, 복수의 다이 사이의 틈새에서 이물질을 제거하기 위해서는 세정 시간을 충분히 연장해야 하므로, 세정 시간이 증가될 수 있다.
또한, 회전 테이블의 상부에 밀폐링을 결합시키는 과정이 번거로웠고, 결합시 밀폐링의 결합 완료 상태가 일정하지 않아 결합 오차(틀어짐 등)가 발생할 수 있다. 나아가, 밀폐링의 결합 오차가 발생할 경우, 밀폐링의 외측으로 처리액이 침투됨에 따라 테이블의 둘레부의 구조물이 손상될 수 있다.
또한, 웨이퍼가 위치 변동되는 것을 방지하기 위해 웨이퍼 고정모듈이 설치되고, 밀폐링의 고정을 위한 밀폐링 고정모듈이 설치된다. 따라서, 기판세정장치의 구조가 복잡해지고, 제조 비용이 증가될 수 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0122067호(2016.10.21 공개, 발명의 명칭: 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 처리 장치를 위한 밀폐 링)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 기판의 처리 성능을 향상시키고, 기판의 처리 시간을 단축시킬 수 있는 기판세정장치의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 기판세정장치의 제어방법은: 익스펜더모듈이 링커버부를 구속하는 단계; 진공척부에 웨이퍼를 안착시키는 단계; 상기 웨이퍼의 다이 간격이 벌어지도록 상기 익스펜더모듈이 상기 링커버부를 가압하는 단계; 척킹모듈이 상기 링커버부를 상기 진공척부에 구속하는 단계; 및 초음파 세정모듈이 상기 웨이퍼에 세정액을 분사하고, 세정액에 초음파를 인가하여 세정액을 초음파 진동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 척킹모듈이 상기 링커버부를 상기 진공척부에 구속하는 단계 이후에는, 상기 익스펜더모듈이 상기 링커버부의 구속을 해제하고 대기 위치로 이동되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 익스펜더모듈이 상기 링커버부를 구속하는 단계는, 상기 익스펜더모듈의 복수의 익스펜더 암부가 익스펜더 헤드부에 의해 외측으로 이동되는 단계; 상기 익스펜더 암부의 캐치부가 상기 링커버부에 대응되는 단계; 및 복수의 상기 익스펜더 암부가 상기 익스펜더 헤드부에 의해 내측으로 이동됨에 따라 상기 캐치부가 상기 링커버부를 구속하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼의 상기 다이 간격이 벌어지도록 상기 익스펜더모듈이 상기 링커버부를 가압하는 단계에서는, 상기 익스펜더모듈의 상기 익스펜더 암부가 상기 다이의 간격이 벌어지도록 상기 웨이퍼의 리테이너링부를 가압할 수 있다.
상기 초음파 세정모듈이 상기 웨이퍼에 세정액을 분사하고, 세정액에 초음파를 인가하여 세정액을 초음파 진동시키는 단계에서는, 상기 초음파 세정모듈이 세정액에 침지된 상태에서 세정액에 초음파를 인가할 수 있다.
상기 초음파 세정모듈이 상기 웨이퍼에 세정액을 분사하고, 세정액에 초음파를 인가하여 세정액을 초음파 진동시키는 단계는, 승강암부가 승강암 구동부에 의해 상승되는 단계; 스윙부가 상기 승강암부를 상기 진공척부의 상측으로 회전시키는 단계; 상기 초음파 세정모듈의 세정헤드부가 세정액에 침지되도록 상기 승강암 구동부가 상기 승강암부를 하강시키는 단계; 및 세정액 분사부가 웨이퍼에 세정액을 분사하고, 초음파 발생부가 세정액을 초음파 진동시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 초음파 세정모듈의 상기 세정헤드부가 세정액에 침지되도록 상기 승강암 구동부가 상기 승강암부를 하강시키는 단계에서는, 내압 형성부가 상기 세정헤드부의 내부에 대기압보다 높은 압력을 형성할 수 있다.
상기 초음파 세정모듈의 상기 세정헤드부가 세정액에 침지되도록 상기 승강암 구동부가 상기 승강암부를 하강시키는 단계에서는, 상기 세정헤드부의 하면부가 세정액의 유출 측이 세정액의 유입 측보다 높게 배치될 수 있다.
상기 세정헤드부는 상기 웨이퍼의 높이 변화에 따라 상기 세정헤드부의 일측 하면부의 높이를 조절할 수 있다.
상기 초음파 세정모듈의 상기 세정헤드부가 세정액에 침지되도록 상기 승강암 구동부가 상기 승강암부를 하강시키는 단계에서는, 상기 세정헤드부가 상기 웨이퍼의 표면과 기 설정된 간격을 유지하도록 상기 승강암부가 하강될 수 있다.
상기 세정액 분사부의 분사노즐이 상기 웨이퍼에서 세정액이 유동되는 방향으로 경사지게 세정액을 분사할 수 있다.
상기 진공척부에 상기 웨이퍼를 안착시키는 단계는, 상기 트랜스퍼유닛이 상기 웨이퍼를 이송유닛으로부터 전달받는 단계; 상기 트랜스퍼유닛이 상기 진공척부의 상측으로 이동되는 단계; 및 상기 웨이퍼가 상기 진공척부에 안착되도록 상기 트랜스퍼유닛이 하강하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기판세정장치의 제어방법은 상기 웨이퍼의 세정시간이 완료되면, 세정액을 배출하는 단계; 및 상기 진공척부가 회전됨에 따라 상기 웨이퍼를 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기판세정장치의 제어방법은 상기 익스펜더모듈이 이동하여 상기 링커버부를 구속하는 단계; 상기 척킹모듈이 상기 링커버부의 구속을 해제하는 단계; 상기 익스펜더모듈이 대기 위치로 이동하는 단계; 및 상기 웨이퍼가 상기 진공척부에서 배출되는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼에서 다이의 간격이 벌려진 상태에서 세정공정이 진행되므로, 다이의 표면에 부착되는 이물질뿐만 아니라 복수의 다이 사이의 틈새에 위치된 이물질이 세정액에 의해 용이하게 제거될 수 있다, 따라서, 웨이퍼의 세정 성능이 현저히 향상되고, 웨이퍼의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 척킹 베이스가 척킹 회전부에 의해 회전됨에 따라 링커버부가 진공척부에 구속되므로, 하나의 척킹 회전부를 이용하여 웨이퍼를 진공척부에 구속할 수 있다. 따라서, 기판세정장치의 구조를 간단하게 구성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 높이조절부가 커버 구속부의 설치 높이를 조절하므로, 링커버부의 상면과 진공척부의 상면 사이의 높이가 조절될 수 있다. 따라서, 웨이퍼의 접착시트의 신장 정도가 조절됨에 따라 복수의 다이의 간격이 조절될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 초음파 세정모듈이 웨이퍼에 세정액을 분사하고, 세정액에 초음파를 인가하여 세정액을 초음파 진동시킨다. 따라서, 웨이퍼가 세정액의 화학적인 작용에 의해 세정되고, 초음파의 캐비테이션 현상에 의해 물리적으로 세정되므로, 웨이퍼의 세정 효율이 현저히 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 처리되는 웨이퍼를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 처리되는 웨이퍼를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 익스펜더모듈이 하강하면서 링커버부와 웨이퍼의 리테이너링부를 가압함에 따라 복수의 다이 사이의 간격이 벌어진 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 익스펜더모듈이 링커버부를 잡고 이동시키는 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 익스펜더모듈, 링커버부 및 진공척부를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 척킹모듈이 링커버부를 구속한 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 익스펜더모듈을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 익스펜더모듈의 익스펜더 헤드부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치의 익스펜더모듈에서 익스펜더 슬라이더부가 익스펜더 헤드부의 내측으로 이동된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 척킹모듈을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 척킹모듈의 척킹 베이스가 회전됨에 따라 척킹 링크부가 구동되는 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 척킹모듈의 커버 구속부가 링커버부를 구속하도록 구동되는 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 초음파 세정모듈과 세정액 분사모듈이 진공척부의 외측에 배치된 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 초음파 세정모듈을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 초음파 세정모듈을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 초음파 세정모듈의 세정 헤드부가 웨이퍼에 경사지게 배치된 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 세정 헤드부의 결합볼트부와 각도조절볼트부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 각도조절볼트부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치의 이오나이저와 트랜스퍼유닛을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치의 제어방법을 도시한 플로우차트이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 기판세정장치의 제어방법의 일 실시예를 설명한다. 기판세정장치의 제어방법을 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 처리되는 웨이퍼를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 처리되는 웨이퍼를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 익스펜더모듈이 하강하면서 링커버부와 웨이퍼의 리테이너링부를 가압함에 따라 복수의 다이 사이의 간격이 벌어진 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치(100)는 진공척부(120), 링커버부(130), 익스펜더모듈(140) 및 척킹모듈(170)을 포함한다.
기판세정장치(100)는 웨이퍼(10)를 세정한다. 식각공정에서 식각된 웨이퍼(10)는 싱귤레이션공정에서 매트릭스 형태로 절단됨에 따라 복수의 다이(11)가 형성된다. 세정공정에서는 세정액이 웨이퍼(10)에 분사됨에 따라 복수의 다이(11)에 부착된 이물질이 제거된다. 세정액으로는 정제수(Deionized water: DI-water) 등 다양한 종류가 적용될 수 있다.
웨이퍼(10)는 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 다이(11)와, 복수의 다이(11)가 부착되는 접착시트(12)와, 접착시트(12)를 팽팽하게 지지하도록 접착시트(12)의 둘레에 연결되는 리테이너링부(13)를 포함한다. 접착시트(12)는 수평방향으로 신축 가능한 재질로 형성된다. 접착시트(12)가 리테이너링부(13)에 의해 팽팽하게 당겨짐에 따라 복수의 다이(11)가 위치 고정되고, 박판의 다이(11)가 평판 형태를 유지하게 한다.
케이스(101)의 내부에는 챔버부(102)가 형성되고, 챔버부(102)에는 컵하우징(105)이 설치된다. 진공척부(120)는 세정액이 수용되는 컵하우징(105)의 내부에 배치된다. 컵하우징(105)은 진공척부(120)의 외측을 둘러싸도록 설치된다. 컵하우징(105: 도 14 참조)에 분사되는 세정액은 컵하우징(105)에 의해 외부로 배출되거나 비산되는 것이 방지될 수 있다.
진공척부(120)는 구동부(110)에 회전 가능하게 설치된다. 진공척부(120)는 전체적으로 원판 형태로 형성될 수 있다.
구동부(110)는 진공척부(120)의 회전중심에 연결되는 회전축(111)과, 회전축(111)에 설치되는 모터부(113)를 포함한다. 모터부(113)는 하우징(미도시)의 내부에 설치되는 고정자(미도시)와, 고정자의 내부에 배치되고, 회전축(111)을 둘러싸도록 설치되는 회전자(미도시)를 포함한다. 또한, 구동부(110)로는 벨트를 매개로 회전축(111)을 회전시키는 벨트구동방식이나, 체인을 매개로 회전축(111)을 회전시키는 체인구동방식 등이 적용될 수도 있다. 이러한 구동부(110)는 진공척부(120)를 회전시키는 한 다양한 형태가 적용될 수 있다.
회전축(111)에는 진공척부(120)를 진공시키도록 진공유로부(122)가 형성된다. 진공유로부(122)는 회전축(111)의 길이방향을 따라 형성된다. 진공척부(120)에는 진공유로부(122)와 연결되도록 진공챔버(124)가 형성된다. 진공척부(120)에는 웨이퍼(10)에 진공압을 가하도록 복수의 진공홀부(미도시)이 형성된다. 이러한 진공척부(120)는 다양하게 형성될 수 있다.
진공척부(120)에는 웨이퍼(10)가 안착된다. 진공척부(120)에는 복수의 다이(11)가 절단된 상태의 웨이퍼(10)가 안착된다. 웨이퍼(10)에서 다이(11)가 절단되는 경우 다이(11)의 표면과 다이(11) 사이의 틈새에 이물질이 잔존할 수 있다.
링커버부(130)는 웨이퍼(10)의 리테이너링부(13)에 대향된다. 링커버부(130)는 진공척부(120)의 둘레를 감싸도록 형성되는 커버 바디부(131)와, 커버 바디부(131)의 하측에서 내측으로 돌출되게 형성되는 구속턱부(132)와, 커버 바디부(131)의 상측에서 내측으로 연장되고, 웨이퍼(10)의 리테이너링부(13)를 가압하는 커버 가압부(133)를 포함한다(도 7 참조). 커버 가압부(133)는 단부로 갈수록 두께가 점차적으로 얇게 형성될 수 있다. 커버 가압부(133)가 리테이너링부(13)의 상측면을 씰링하므로, 리테이너링부(13)의 외측의 부품에 세정액이 침투되는 것을 방지할 수 있다.
익스펜더모듈(140)은 링커버부(130)를 이동시키도록 설치되고, 웨이퍼(10)에서 다이(11) 사이의 간격을 벌려주도록 리테이너링부(13)를 진공척부(120) 측으로 가압한다.
척킹모듈(170)은 웨이퍼(10)의 리테이너링부(13)를 진공척부(120)에 고정시키도록 진공척부(120)에 설치된다. 척킹모듈(170)은 리테이너링부(13)를 하측으로 압착함에 의해 리테이너링부(13)를 진공척부(120)의 둘레부에 고정시킨다. 따라서, 진공척부(120)가 회전될 때에, 척킹모듈(170)은 링커버부(130)와 리테이너링부(13)를 압착하여 웨이퍼(10)의 위치 변경을 방지하고 웨이퍼(10)가 평평한 상태를 유지하게 한다. 이러한 척킹모듈(170)에 관해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 익스펜더모듈이 링커버부를 잡고 이동시키는 상태를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 익스펜더모듈, 링커버부 및 진공척부를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 척킹모듈이 링커버부를 구속한 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 익스펜더모듈을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 익스펜더모듈의 익스펜더 헤드부를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치의 익스펜더모듈에서 익스펜더 슬라이더부가 익스펜더 헤드부의 내측으로 이동된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 10을 참조하면, 익스펜더모듈(140)은 익스펜더 이동부(141), 익스펜더 헤드부(150) 및 복수의 익스펜더 암부(160)를 포함한다.
익스펜더 이동부(141)는 진공척부(120)의 상측에 상하로 이동 가능하게 설치된다. 익스펜더 이동부(141)는 상하로 이동 가능하게 설치되는 한 로봇암 형태, 볼스트류 형태 등 다앙한 형태가 적용될 수 있다. 익스펜더 헤드부(150)는 익스펜더 이동부(141)에 의해 이동 가능하게 설치된다. 복수의 익스펜더 암부(160)는 링커버부(130)를 잡고 이동시키도록 익스펜더 헤드부(150)에 연결되고, 척킹모듈(170)이 링커버부(130)를 진공척부(120)에 구속하도록 링커버부(130)를 가압한다. 복수의 익스펜더 암부(160)는 익스펜더 헤드부(150)에 방사상으로 배치된다. 익스펜더 암부(160)는 익스펜더 헤드부(150)의 둘레부에 4개 이상 설치될 수 있다.
복수의 익스펜더 암부(160)가 링커버부(130)를 가압한 상태에서 척킹모듈(170)이 링커버부(130)를 진공척부(120)에 구속하므로, 웨이퍼(10)의 리테이너링부(13)가 링커버부(130)에 의해 하측으로 이동된다. 이때, 링커버부(130)가 하강됨에 따라 웨이퍼(10)의 접착시트(12)가 반경방향으로 당겨짐에 따라 접착시트(12)가 반경방향으로 늘어나고, 접착시트(12)가 반경방향으로 늘어남에 따라 복수의 다이(11) 사이의 간격이 벌어지게 된다(도 4 참조). 복수의 다이(11) 사이의 간격이 벌려진 상태에서 복수의 다이(11)에 세정액이 분사되면, 다이(11)의 표면에 부착되는 이물질뿐만 아니라 복수의 다이(11) 사이의 틈새에 위치된 이물질이 세정액에 의해 용이하게 제거될 수 있다. 따라서, 웨이퍼(10)에서 이물질의 세정 성능이 현저히 향상될 수 있다. 또한, 웨이퍼(10)의 세정 성능이 현저히 향상됨에 따라 웨이퍼(10)의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있다.
또한, 척킹모듈(170)이 링커버부(130)를 진공척부(120)에 구속하면, 익스펜더 암부(160)는 링커버부(130)의 가압을 해제한다. 그리고, 익스펜더 이동부(141)가 익스펜더 헤드부(150)와 익스펜더 암부(160)를 진공척부(120)의 상측으로 이동시킨다. 따라서, 초음파 세정모듈(220)이 웨이퍼(10)의 상측으로 이동될 때에 익스펜더모듈(140)에 충돌되거나 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
익스펜더 헤드부(150)는 익스펜더 케이싱부(151), 복수의 익스펜더 슬라이더부(155), 익스펜더 로드부(156) 및 익스펜더 구동부(158)를 포함한다.
익스펜더 케이싱부(151)는 익스펜더 이동부(141)에 연결된다. 익스펜더 케이싱부(151)는 전체적으로 원통형으로 형성될 수 있다. 복수의 익스펜더 슬라이더부(155)는 익스펜더 케이싱부(151)에 방사상으로 이동 가능하게 결합되고, 익스펜더 암부(160)에 각각 연결된다. 이때, 익스펜더 케이싱부(151)의 둘레부에는 익스펜더 슬라이더부(155)가 이동 가능하게 결합되도록 슬라이더홈부(152a)가 방사상으로 형성된다. 익스펜더 로드부(156)는 복수의 익스펜더 슬라이더부(155)를 이동시키도록 익스펜더 케이싱부(151)의 내부에 배치된다. 익스펜더 로드부(156)는 익스펜더 케이싱부(151)의 내부에 상하방향으로 이동 가능하게 설치된다. 익스펜더 구동부(158)는 익스펜더 로드부(156)를 이동시키도록 익스펜더 케이싱부(151)에 배치된다.
익스펜더 구동부(158)가 구동되면, 익스펜더 로드부(156)가 이동됨에 따라 익스펜더 슬라이더부(155)가 익스펜더 케이싱부(151)에서 방사상으로 이동된다. 익스펜더 슬라이더부(155)가 익스펜더 케이싱부(151)의 외측으로 이동됨에 따라 익스펜더 암부(160)가 외측으로 이동되면서 링커버부(130)의 구속을 해제하고, 익스펜더 슬라이더부(155)가 익스펜더 케이싱부(151)의 내측으로 이동됨에 따라 익스펜더 암부(160)가 내측으로 이동되면서 링커버부(130)를 구속한다.
익스펜더 케이싱부(151)는 케이싱 바디부(152), 제1차단판부(153) 및 제2차단판부(154)를 포함한다.
케이싱 바디부(152)에는 익스펜더 로드부(156)가 이동되도록 이동공간부(152b)가 형성된다. 이동공간부(152b)는 원통형으로 형성될 수 있다. 제1차단판부(153)는 케이싱 바디부(152)의 일측을 폐쇄시키도록 설치된다. 제1차단판부(153)는 케이싱 바디부(152)의 상측에 착탈 가능하게 설치된다. 제1차단판부(153)의 둘레부에는 제1실링부재(153a)가 설치된다. 제1차단판부(153)의 일측에는 제1차단판부(153)가 케이싱 바디부(152)에서 분리되는 것을 방지하도록 스냅링부(153b)가 설치된다. 익스펜더 로드부(156)가 이동공간부(152b)에 삽입된 후 제1차단판부(153)가 케이싱 바디부(152)의 일측을 폐쇄하도록 설치된다. 제2차단판부(154)는 케이싱 바디부(152)의 타측을 폐쇄시키고, 익스펜더 로드부(156)가 이동 가능하게 삽입되도록 이동홀부(154b)가 형성된다. 이동홀부(154b)의 둘레부에는 익스펜더 로드부(156)와의 틈새를 밀봉하도록 제2실링부재(154)가 설치된다. 익스펜더 로드부(156)는 상하방향으로 이동 가능하게 설치된다.
익스펜더 로드부(156)는 이동디스크부(156a), 플런저부(156b) 및 푸시부(156c)를 포함한다.
이동디스크부(156a)는 이동공간부(152b)에 이동 가능하게 설치된다. 이동디스크부(156a)의 둘레부에는 익스펜더 케이싱부(151)의 내측면과 이동디스크부(156a)의 외측면 사이의 틈새를 밀봉하도록 디스크 실링부재(156d)가 설치되다. 이동디스크부(156a)는 원판 형태로 형성된다. 플런저부(156b)는 이동홀부(154b)에 삽입되도록 이동디스크부(156a)에 연결된다. 플런저부(156b)의 중심부에 결합된다. 푸시부(156c)는 플런저부(156b)가 이동됨에 따라 익스펜더 슬라이더부(155)를 이동시키도록 플런저부(156b)와 익스펜더 슬라이더부(155)에 연결된다. 푸시부(156c)가 익스펜더 슬라이더부(155)를 가압하도록 하강됨에 따라 익스펜더 슬라이더부(155)가 외측으로 이동되고, 푸시부(156c)가 익스펜더 슬라이더부(155)의 가압을 해제하도록 상승됨에 따라 익스펜더 슬라이더부(155)가 내측으로 이동된다.
플런저부(156b)에는 원추부(미도시)가 형성되고, 푸시부(156c)는 원추부에 의해 가압됨에 따라 방사상으로 확장된다. 또한, 원추부가 푸시부(156c)를 가압 해제함에 따라 푸시부(156c)가 복원력에 의해 반경으로 수축된다. 푸시부(156c)는 복수의 푸시편(미도시)이 확장 및 수축 가능하도록 스프링(미도시)에 의해 연결된 구조로 형성되거나 신축 가능한 재질로 형성될 수 있다.
익스펜더 구동부(158)는 이동디스크부(156a)를 익스펜더 슬라이더부(155) 측으로 이동시키도록 이동공간부(152b)의 일측에 구동매체를 공급하는 제1공급포트(158a)와, 이동디스크부(156a)를 익스펜더 슬라이더부(155)의 반대측으로 이동시키도록 이동공간부(152b)의 타측에 구동매체를 공급하는 제2공급포트(158b)를 포함한다. 제1공급포트(158a)에는 제1공급라인이 연결되고, 제2공급포트(158b)에는 제2공급라인이 연결된다. 제1공급포트(158a)가 이동공간부(152b)의 일측에 구동매체를 공급하면, 제2공급포트(158b)가 이동공간부(152b)의 타측에서 구동매체를 배출하고, 제2공급포트(158b)가 이동공간부(152b)의 타측에 구동매체를 공급하면, 제1공급포트(158a)가 이동공간부(152b)의 일측에서 구동매체를 배출한다. 따라서, 제1공급포트(158a) 또는 제2공급포트(158b)에 구동매체가 공급됨에 따라 이동디스크부(156a)가 이동공간부(152b)의 일측 또는 타측으로 이동되므로, 익스펜더 암부(160)가 케이싱 바디부(152)에서 방사상으로 이동될 수 있다.
익스펜더 암부(160)는 익스펜더 슬라이더부(155)에 연결되는 암부재(161)와, 링커버부(130)을 구속하도록 암부재(161)에 배치되는 캐치부(163)를 포함한다. 암부재(161)는 케이싱 바디부(152)에 방사상으로 배치된다. 캐치부(163)는 암부재(161)의 단부에 배치된다. 익스펜더 슬라이더부(155)가 케이싱 바디부(152)의 내측으로 이동되면, 캐치부(163)가 링커버부(130)를 구속한다.
캐치부(163)는 링커버부(130)의 외측을 감싸도록 암부재(161)에 연결되는 캐치 바디부(164)와, 링커버부(130)의 커버홀부(135)에 삽입되도록 캐치 바디부(164)에 결합되는 캐치핀부(165)를 포함한다. 캐치 바디부(164)는 링커버부(130)의 외측 모서리부에 접촉되도록 대략 "ㄱ" 형태로 형성될 수 있다. 캐치핀부(165)는 캐치 바디부(164)의 내측으로 돌출되게 형성된다. 암부재(161)가 익스펜더 슬라이더부(155)에 의해 내측으로 이동됨에 따라 캐치핀부(165)가 링커버부(130)의 커버홀부(135)에 삽입되므로, 익스펜더모듈(140)이 이동될 때에 링커버부(130)가 익스펜더모듈(140)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 척킹모듈을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 척킹모듈의 척킹 베이스가 회전됨에 따라 척킹 링크부가 구동되는 상태를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 척킹모듈의 커버 구속부가 링커버부를 구속하도록 구동되는 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 척킹모듈(170)은 척킹 베이스(171), 척킹 회전부(175), 복수의 척킹 링크부(180) 및 복수의 커버 구속부(190)를 포함한다.
척킹 베이스(171)는 진공척부(120)에 설치된다. 척킹 회전부(175)는 척킹 베이스(171)를 회전시키도록 척킹 베이스(171)에 연결된다. 복수의 척킹 링크부(180)는 척킹 베이스(171)에 방사상으로 연결되고, 척킹 베이스(171)의 회전시 이동된다. 복수의 커버 구속부(190)는 척킹 링크부(180)의 이동시 링커버부(130)를 진공척부(120)에 고정시키도록 척킹 링크부(180)에 각각 연결된다.
척킹 회전부(175)가 구동됨에 따라 베이스 기어부(174)가 회전되고, 베이스 바디부(172)가 베이스 기어부(174)와 함께 회전됨에 따라 척킹 링크부(180)가 베이스 바디부(172)의 반경방향으로 이동된다. 이때, 척킹 베이스(171)의 베이스 바디부(172)의 회전시 복수의 척킹 링크부(180)가 동시에 이동되고, 척킹 링크부(180)가 이동됨에 따라 링커버부(130)가 진공척부(120)에 고정된다. 따라서, 하나의 척킹 베이스(171)와 하나의 척킹 회전부(175)를 이용하여 웨이퍼(10)와 링커버부(130)를 진공척부(120)에 동시에 고정시키므로, 기판세정장치(100)의 구조를 보다 간단하게 구현할 수 있다.
척킹 베이스(171)는 베이스 바디부(172), 복수의 가이드부(173) 및 베이스 기어부(174)를 포함한다.
베이스 바디부(172)는 진공척부(120)의 회전축(111)과 동심을 이루도록 환형으로 형성된다. 베이스 바디부(172)는 진공척부(120)의 내부에 배치된다. 복수의 가이드부(173)는 척킹 링크부(180)가 이동 가능하게 결합되도록 베이스 바디부(172)에 형성된다. 복수의 가이드부(173)의 개수는 척킹 링크부(180) 개수만큼 형성되고, 베이스 바디부(172)의 원주방향을 따라 등간격으로 형성된다. 베이스 기어부(174)는 베이스 바디부(172)에 형성되고, 척킹 회전부(175)에 연결된다. 베이스 기어부(174)는 베이스 바디부(172)의 내주면에 원호 형태로 배치된다. 척킹 회전부(175)가 구동됨에 따라 베이스 기어부(174)가 회전되고, 베이스 바디부(172)가 베이스 기어부(174)와 함께 회전됨에 따라 척킹 링크부(180)가 베이스 바디부(172)의 반경방향으로 이동된다.
가이드부(173)는 베이스 바디부(172)의 반경에 대하여 경사지게 형성된다. 가이드부(173)는 가이드홀부일 수 있다. 가이드부(173)는 가이드홈이나 가이드 돌기부일 수 있다. 가이드부(173)가 베이스 바디부(172)의 반경에 대하여 경사지게 형성되므로, 베이스 바디부(172)가 일정 각도 회전됨에 따라 척킹 링크부(180)가 베이스 바디부(172)의 반경방향으로 직선 운동하게 된다.
척킹 링크부(180)는 가이드 슬라이더(181), 링크부재(182) 및 링크 기어부(183)를 포함한다.
가이드 슬라이더(181)는 가이드부(173)에 이동 가능하게 결합된다. 링크부재(182)는 가이드 슬라이더(181)에 연결되고, 가이드 슬라이더(181)의 이동시 베이스 바디부(172)의 반경방향을 따라 직선 이동된다. 링크 기어부(183)는 커버 구속부(190)에 맞물려 이동되도록 링크부재(182)에 형성된다. 링크부재(182)는 직선바 형태로 형성된다. 링크 기어부(183)는 링크부재(182)의 길이방향에 나란한 랙기어 형태로 형성된다.
척킹 링크부(180)는 링크부재(182)의 양측을 지지하는 가이드 롤러부(184)를 더 포함한다. 가이드 롤러부(184)는 베이스 바디부(172)의 회전시 척킹 링크부(180)가 베이스 바디부(172)의 원주방향으로 회전되는 것을 방지한다. 따라서, 베이스 바디부(172)의 회전시 가이드 슬라이더(181)가 가이드 롤러부(184)를 따라 이동되면, 링크부재(182)가 회전되지 않고 직선 이동될 수 있다.
커버 구속부(190)는 진공척부(120)에 회전 가능하게 설치되는 커버 구속축부(191)와, 링크 기어부(183)에 맞물리도록 커버 구속축부(191)에 형성되는 구속 기어부(192)와, 링커버부(130)를 가압 및 해제하도록 커버 구속축부(191)에 연결되는 커버 구속바(193)와, 링커버부(130)와 구름 접촉되도록 커버 구속바(193)에 회전 가능하게 설치되는 구속 롤러부(194)를 포함한다.
링크부재(182)가 직선 이동됨에 따라 링크 기어부(183)와 구속 기어부(192)가 맞물려 구동된다. 구속 기어부(192)가 회전됨에 따라 커버 구속축부(191)와 커버 구속바(193)가 회전되고, 구속 롤러부(194)가 링커버부(130)의 구속턱부(132)에서 구름 접촉되면서 이동된다. 따라서, 구속 롤러부(194)가 링커버부(130)의 구속턱부(132)와 구름 접촉되므로, 링커버부(130)의 구속턱부(132)가 마모되거나 긁혀 이물질이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 링커버부(130) 내측에 위치되는 웨이퍼(10)에 이물질이 유입되는 것을 억제하여 웨이퍼(10)의 불량율을 감소시킬 수 있다.
기판세정장치(100)는 커버 구속부(190)의 설치 높이를 조절하도록 진공척부(120)에 설치되는 높이조절모듈(210)을 더 포함한다. 높이조절모듈(210)은 세정공정이 시작되기 이전에 커버 구속부(190)의 설치 높이를 조절하도록 조작된다.
커버 구속부(190)의 설치 높이가 높이조절부(213)에 의해 조절되면, 링커버부(130)의 상면과 진공척부(120)의 상면 사이의 높이가 조절된다. 커버 구속부(190)의 설치 높이가 조절됨에 따라 커버 구속부(190)의 구속 롤러부(194)의 높이가 조절된다. 이때, 링커버부(130)가 리테이너링부(13)를 압착한 상태에서 커버 구속부(190)에 의해 구속되면, 리테이너링부(13)의 구속 높이에 따라 웨이퍼(10)의 접착시트(12)의 신장 정도가 조절된다. 예를 들면, 커버 구속부(190)의 설치 높이가 낮아질수록 접착시트(12)가 보다 많이 늘어나게 되고, 커버 구속부(190)의 설치 높이가 높아질수록 접착시트(12)가 보다 적게 늘어나게 된다. 접착시트(12)의 신장 정도가 조절됨에 따라 복수의 다이(11)의 간격이 조절될 수 있다.
높이조절모듈(210)은 커버 구속부(190)가 설치되고, 진공척부(120)의 둘레부에 이동 가능하게 결합되는 조절부재(211)와, 조절부재(211)의 설치 높이를 조절하도록 조절부재(211)에 연결되는 높이조절부(213)를 포함한다. 조절부재(211)는 진공척부(120)의 둘레부에 상하로 이동 가능하게 배치되는 블록 형태로 형성될 수 있다. 높이조절부(213)로는 조절부재(211)의 높이를 조절하는 실린더나 볼스크류부 등 다양한 형태가 적용될 수 있다.
높이조절모듈(210)은 진공척부(120)의 상면과 리테이너링부(13)의 상면 사이의 높이차가 대략 5-15mm 범위에서 형성되도록 커버 구속부(190)의 높이를 조절할 수 있다. 커버 구속부(190)의 설치 높이는 웨이퍼(10)의 크기, 웨이퍼(10)의 세정 속도 등을 감안하여 적절하게 조절될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 초음파 세정모듈과 세정액 분사모듈이 진공척부의 외측에 배치된 상태를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 초음파 세정모듈을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 초음파 세정모듈을 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 초음파 세정모듈의 세정 헤드부가 웨이퍼에 경사지게 배치된 상태를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 세정 헤드부의 결합볼트부와 각도조절볼트부를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치에서 각도조절볼트부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 14 내지 도 19를 참조하면, 기판세정장치(100)는 웨이퍼(10)에 세정액을 분사하고, 세정액에 초음파를 인가하여 세정액을 초음파 진동시키는 초음파 세정모듈(220)을 더 포함한다. 이때, 웨이퍼(10)가 세정액의 화학적인 작용에 의해 세정되고, 초음파의 캐비테이션 현상(공동현상: cavitation)에 의해 물리적으로 세정되므로, 웨이퍼(10)의 세정 효율이 현저히 향상될 수 있다.
초음파 세정모듈(220)은 세정액에 침지된 상태에서 세정액에 초음파를 인가한다. 따라서, 초음파 세정모듈(220)의 하측에서 캐비테이션 현상이 활발하게 진행될 수 있다.
초음파 세정모듈(220)은 승강암 구동부(221), 승강암부(222), 스윙부(223) 및 초음파 세정부(224)를 포함한다. 승강암 구동부(221)로는 모터, 실린더 또는 볼스크류부를 제시한다. 승강암부(222)는 승강암 구동부(221)에 의해 승강되도록 승강암 구동부(221)에 연결된다. 스윙부(223)는 승강암부(222)를 회전시키도록 승강암부(222)에 연결된다. 초음파 세정부(224)는 승강암부(222)에 연결되고, 웨이퍼(10)에 세정액을 분사하고, 세정액에 초음파를 인가한다. 진공척부(120)에 웨이퍼(10)가 안착되는 동안에 스윙부(223)는 진공척부(120)의 외측에 배치되고, 진공척부(120)에서 웨이퍼(10)가 안착된 이후에는 스윙부(223)가 진공척부(120)의 상측으로 이동된다.
초음파 세정부(224)는 세정헤드부(225), 초음파 발생부(226), 전압 인가부(227), 내압 형성부(228) 및 세정액 분사부(229)를 포함한다. 초음파 세정부(224)는 컵하우징(105)의 외측에 배치된다.
세정헤드부(225)는 승강암부(222)에 연결된다. 초음파 발생부(226)는 세정액에 초음파를 인가하도록 세정헤드부(225)의 내부에 배치된다. 전압 인가부(227)는 초음파 발생부(226)에 전압을 인가하도록 세정헤드부(225)의 내부에 배치된다. 전압 인가부(227)에는 전선(미도시)이 연결된다. 내압 형성부(228)는 세정헤드부(225)의 내부에 대기압보다 높은 압력을 형성하도록 세정헤드부(225)에 설치된다. 세정액 분사부(229)는 웨이퍼(10)에 세정액을 분사하도록 상기 세정헤드부(225)에 형성된다. 전압 인가부(227)가 초음파 발생부(226)에 전압을 인가하면, 초음파 발생부(226)에서 초음파를 발생하여 세정액을 초음파 진동시킨다. 이때, 내압 형성부(228)가 세정헤드부(225)의 내부에 대기압보다 높은 압력을 형성하므로, 세정액이 세정헤드부(225)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 전압 인가부(227)와 초음파 발생부(226)가 세정액에 의해 누전되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
세정액 분사부(229)는 세정액이 유입되는 세정액 유입부(229a)와, 세정액 유입부(229a)에서 배출되는 세정액을 웨이퍼(10)에 분사하는 복수의 분사노즐(229b)을 포함한다. 복수의 분사노즐(229b)은 세정헤드부(225)의 하측에 일렬 또는 복수 열로 형성될 수 있다. 분사노즐(229b)은 웨이퍼(10)의 반경방향을 따라 배열된다. 복수의 분사노즐(229b)이 웨이퍼(10)에 세정액을 분사하므로, 웨이퍼(10)가 세정액의 분사 압력에 의해 세정될 수 있다. 또한, 복수의 분사노즐(229b)이 웨이퍼(10)의 반경방향을 따라 배열되므로, 웨이퍼(10)가 진공척부(120)에 의해 회전될 때에 세정헤드부(225)가 위치 고정된 상태에서 웨이퍼(10)에 세정액을 분사할 수 있다.
복수의 분사노즐(229b)은 웨이퍼(10)에서 세정액이 유동되는 방향으로 경사지게 세정액을 분사된다(도 17 참조). 예를 들면, 웨이퍼(10)가 시계방향으로 회전되는 경우, 복수의 분사노즐(229b)은 세정헤드부(225)를 기준으로 시계방향으로 경사지게 세정액을 분사한다. 또한, 웨이퍼(10)가 반시계방향으로 회전되는 경우, 복수의 분사노즐(229b)은 세정헤드부(225)를 기준으로 반시계방향으로 경사지게 세정액을 분사한다. 따라서, 세정헤드부(225)의 하측에서 세정액이 원활하게 빠져나가도록 유도하므로, 세정액의 정체를 방지하고 세정액의 유동성을 확보할 수 있다.
세정헤드부(225)의 하면부는 세정액의 유입 측이 세정액의 유출 측보다 높게 형성된다(H1>H2). 따라서, 세정액이 세정헤드부(225)의 유입 측 모서리부에 충돌되어 정체되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 세정액이 세정헤드부(225)의 하면부 측으로 원활하게 흘러 들어간 후 세정헤드부(225)의 하면부를 보다 신속하게 빠져나가게 할 수 있다.
세정헤드부(225)는 웨이퍼(10)의 높이 변화에 따라 세정헤드부(225)의 일측 하면부의 높이를 조절하도록 설치된다. 예를 들면, 세정헤드부(225)가 승강암부(222)에서 비틀어진 각도에 따라 세정헤드부(225)의 일측 하면부의 높이가 조절될 수 있다. 따라서, 세정액이 세정헤드부(225)의 하면부 측으로 원활하게 흘러 들어간 후 세정헤드부(225)의 하면부를 보다 신속하게 빠져나가도록 세정헤드부(225)의 일측 하면부의 높이를 적절하게 조절할 수 있다.
세정헤드부(225)는 세정헤드부(225)와 승강암부(222)에 나사 결합되는 복수의 결합볼트부(225a)와, 세정헤드부(225)의 각도(θ: 도 17 참조)를 조절하도록 세정헤드부(225)와 승강암부(222)에 나사 결합되는 각도조절볼트부(225b)를 더 포함한다(도 18 및 도 19 참조). 결합볼트부(225a)와 각도조절볼트부(225b)는 세정헤드부(225)의 폭방향 양측에 복수 개씩 설치된다. 각도조절볼트부(225b)는 세정헤드부(225)에 돌출되게 결합됨에 따라 세정헤드부(225)와 승강암부(222)의 일측을 약간 이격시키고, 결합볼트부(225a)가 세정헤드부(225)와 승강암부(222)에 결합된다. 따라서, 세정헤드부(225)가 승강암부(222)에 약간 비틀어진 상태로 결합됨에 따라 세정헤드부(225)의 설치 각도가 조절될 수 있다. 세정헤드부(225)의 설치 각도는 웨이퍼(10)의 회전속도, 웨이퍼(10)의 크기, 세정헤드부(225)의 이격 거리, 세정액의 점성 등을 감안하여 적절하게 설계될 수 있다.
기판세정장치(100)는 웨이퍼(10)에 세정액을 분사하는 세정액 분사모듈(230)을 더 포함한다. 세정액 분사모듈(230)은 웨이퍼(10)에 순수수(DIW)와 질소 가스를 포함하는 세정액을 분사할 수 있다.
세정액 분사모듈(230)은 선회암 구동부(231), 선회암부(232), 선회부(233) 및 스프레이부(234)를 포함한다.
선회암 구동부(231)로는 모터, 실린더 또는 볼스크류부를 제시한다. 선회암부(232)는 선회암 구동부(231)에 의해 승강되도록 선회암 구동부(231)에 연결된다. 선회부(233)는 선회암부(232)를 회전시키도록 선회암부(232)에 연결된다. 스프레이부(234)는 선회암부(232)에 연결되고, 웨이퍼(10)에 세정액을 분사한다.
스프레이부(234)는 하나의 스프레이 노즐을 포함할 수 있다. 하나의 스프레이 노즐이 웨이퍼(10)에 세정액을 분사하므로, 웨이퍼(10)가 진공척부(120)에 의해 회전될 때에 스프레이부(234)가 일정 각도 범위에서 반복적으로 선회되면서 웨이퍼(10)에 세정액을 분사한다.
초음파 세정모듈(220)과 세정액 분사모듈(230)은 웨이퍼(10)의 처리공정에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치의 이오나이저와 트랜스퍼유닛을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 20을 참조하면, 케이스(101)의 내부에는 이오나이저(240)가 설치된다. 이오나이저(240)는 챔버부(102)의 상측에 배치되고, 웨이퍼(10)의 처리공정과 비처리공정 중에 발생하는 정전기를 제거한다. 이오나이저(240)가 웨이퍼(10)와 첨버부의 내부에서 정전기 발생을 방지하므로, 정전기에 의해 웨이퍼(10)에 이물질이 재부착되는 것을 방지할 수 있다.
공급기체로 공기를 이오나이저(240)로 공급하고, 세정액으로 순수수(DI water)를 공급하면, 이오나이저(240)를 통해 이온화된 양이온 및 음이온은 세정액과 함께 위이퍼의 상부에 분사될 수 있다.
양이온과 음이온이 포함된 순수수가 웨이퍼(10)의 상부에 분사되기 전에는, 웨이퍼(10)의 정전기 전위가 대략 3.6 KV로 측정되었다. 반면, 양이온과 음이온이 포함된 순수수가 웨이퍼(10)의 상부에 분사된 후에는, 정전기 전위가 대략 -0.10 내지 -0.17 KV로 측정되었다. 이러한 마이너스 전압으로 표시되는 것은 이오나이저(240)의 (+) 이온 발생량을 증가시킴으로써, 웨이퍼(10)의 정전기를 이상적인 값인 "0"에 가깝게 제어할 수 있다.
챔버부(102)에는 이송유닛(미도시)으로부터 웨이퍼(10)를 전달받도록 트랜스퍼유닛(250)이 설치된다. 트랜스퍼유닛(250)은 챔버부(102)의 바닥면에 이동 가능하게 설치되는 트랜스퍼 이동부(251)와, 트랜스퍼 이동부(251)에 설치되는 트랜스퍼 승강부(253)와, 드랜스퍼 승강부에 설치되는 트랜스퍼 탑재부(255)를 포함한다. 이송유닛에서 전달되는 웨이퍼(10)가 트랜스퍼 탑재부(255)에 탑재되면, 트랜스퍼 승강부(253)가 트랜스퍼 이송부에 의해 진공척부(120)의 양측으로 이동된다. 트랜스퍼 승강부(253)가 트랜스퍼 탑재부(255)를 하강시키면 웨이퍼(10)가 진공척부(120)의 상측에 안착된다. 웨이퍼(10)가 진공척부(120)에 안착된 후 트랜스퍼유닛(250)은 이송유닛으로부터 웨이퍼(10)를 전달받을 수 있도록 원위치로 복귀된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치의 제어방법에 관해 설명하기로 한다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치의 제어방법을 도시한 플로우차트이다.
도 21을 참조하면, 익스펜더모듈(140)이 링커버부(130)를 구속한다(S11). 이때, 익스펜더모듈(140)의 복수의 익스펜더 암부(160)가 익스펜더 헤드부(150)에 의해 외측으로 이동되고, 익스펜더 암부(160)의 캐치부(163)가 링커버부(130)에 대응되며, 복수의 익스펜더 암부(160)가 익스펜더 헤드부(150)에 의해 내측으로 이동됨에 따라 캐치부(163)가 링커버부(130)를 구속한다.
트랜스퍼유닛(250)이 진공척부(120)에 웨이퍼(10)를 안착시킨다(S12). 이때, 트랜스퍼유닛(250)이 웨이퍼(10)를 이송유닛으로부터 전달받고, 트랜스퍼유닛(250)의 트랜스퍼 이송부가 진공척부(120)의 양측으로 이동됨에 딸 트랜스퍼 탑재부(255)가 진공척부(120)의 상측으로 이동되며, 웨이퍼(10)가 진공척부(120)에 안착되도록 트랜스퍼유닛(250)의 트랜스퍼 탑재부(255)가 하강된다. 웨이퍼(10)가 진공척부(120)에 안착되면, 트랜스퍼유닛(250)이 새로운 웨이퍼(10)를 전달받을 수 있도록 원위치로 복귀된다.
웨이퍼(10)의 다이(11) 간격이 벌어지도록 익스펜더모듈(140)이 하강되면서 링커버부(130)를 가압한다(S13). 이때, 익스펜더모듈(140)이 링커버부(130)를 잡고 웨이퍼(10)의 상측으로 이동되고, 익스펜더모듈(140)이 하강됨에 따라 익스펜더모듈(140)의 익스펜더 암부(160)가 링커버부(130)를 하측으로 가압한다. 링커버부(130)가 리테이너링부(13)를 하측으로 가압하면서 하측으로 이동되면, 웨이퍼(10)의 접착시트(12)가 반경방향으로 당겨짐에 따라 접착시트(12)가 반경방향으로 늘어난다. 접착시트(12)가 반경방향으로 늘어남에 따라 복수의 다이(11) 사이의 간격이 벌어지게 된다.
익스펜더모듈(140)이 링커버부(130)를 완전히 가압하면, 척킹모듈(170)이 링커버부(130)를 진공척부(120)에 구속한다(S14). 즉, 척킹모듈(170)의 척킹 회전부(175)가 베이스 기어부(174)와 맞물려 구동되면, 척킹 베이스(171)가 일정 각도 회전됨에 따라 척킹 링크부(180)가 외측으로 이동된다. 척킹 링크부(180)의 링크 기어부(183)가 커버 구속부(190)의 구속 기어부(192)가 맞물려 구동됨에 따라 커버 구속바(193)와 구속 롤러부(194)가 회전되면서 링커버부(130)의 구속턱부(132)를 구속한다. 커버 구속부(190)가 링커버부(130)를 구속함에 따라 웨이퍼(10)의 리테이너링부(13)가 하강된 상태를 그대로 유지하므로, 웨이퍼(10)에서 다이(11) 간격이 벌어진 상태를 유지한다.
커버 구속부(190)가 링커버부(130)를 완전히 구속하면, 익스펜더모듈(140)이 링커버부(130)의 구속을 해제하고 대기 위치로 이동시킨다(S15). 이때, 익스펜더모듈(140)은 초음파 세정모듈(220)이 진공척부(120)의 상측으로 이동될 때에 초음파 세정모듈(220)이 충돌되거나 접촉되지 않도록 진공척부(120)에서 충분히 이격된다.
초음파 세정모듈(220)이 웨이퍼(10)에 세정액을 분사하고 세정액을 초음파 진동시킨다(S16). 이때, 초음파 세정모듈(220)이 세정액에 침지된 상태에서 세정액에 초음파를 인가한다. 즉, 승강암부(222)가 승강암 구동부(221)에 의해 상승되고, 스윙부(223)가 승강암부(222)를 진공척부(120)의 상측으로 회전시키고, 초음파 세정모듈(220)의 세정헤드부(225)가 세정액에 침지되도록 승강암 구동부(221)가 승강암부(222)를 하강시키며, 세정액 분사부(229)가 웨이퍼(10)에 세정액을 분사하고, 초음파 발생부(226)가 세정액을 초음파 진동시킨다.
이때, 복수의 다이(11) 사이의 간격이 벌어진 상태를 유지하므로, 다이(11) 사이의 이물질이 보다 신속하고 용이하게 제거될 수 있다. 또한, 세정액의 분사 압력과, 세정액의 초음파 진동에 의해 웨이퍼(10)가 보다 신속하고 깨끗하게 세정될 수 있다.
웨이퍼(10)의 세정시간이 완료되었는지를 판단한다(S17). 이때, 웨이퍼(10)의 세정시간은 제어부(미도시)에 미리 설정되어 있다.
웨이퍼(10)의 세정시간이 완료되면, 세정액이 컵하우징(105)에서 배출된다(S18). 컵하우징(105)에서 배출되는 세정액은 세정액 회수탱크(미도시)에 다시 회수된다.
또한, 초음파 세정모듈(220)이 진공척부(120)의 외측으로 이동된다(S19). 이때, 승강암 구동부(221)가 승강암부(222)를 상승시키고, 스윙부(223)가 승강암부(222)를 선회시킴에 따라 초음파 세정부(224)가 진공척부(120)의 외측으로 이동된다.
세정액 배출이 완료되었는지를 판단한다(S20). 이때, 제어부에는 세정액 배출시간이 미리 설정되어 있다. 또한, 컵하우징(105)에서 세정액이 완전히 배출되었는지를 배출감지센서(미도시)를 통해 감지할 수 있다.
진공척부(120)가 회전됨에 따라 웨이퍼(10)를 건조시킨다(S21). 이때, 컵하우징(105)에는 세정액이 공급되지 않는다. 진공척부(120)가 회전됨에 따라 웨이퍼(10)에 잔존하는 세정액이 원심력에 의해 웨이퍼(10)에서 제거된다. 이때, 웨이퍼(10)의 다이(11)가 벌어진 상태에서 웨이퍼(10)가 진공척부(120)에 의해 회전되므로, 다이(11) 사이에 잔존하는 세정액이 보다 신속하게 제거될 수 있다. 또한, 웨이퍼(10)에 공기나 가스가 분사됨에 따라 웨이퍼(10)의 건조를 촉진시킬 수 있다.
익스펜더모듈(140)이 이동하여 링커버부(130)를 구속시킨다(S22). 이때, 익스펜더모듈(140)이 진공척부(120) 측으로 하강되고, 익스펜더 암부(160)의 캐치부(163)가 링커버부(130)에 대향된다. 익스펜더 헤드부(150)가 익스펜더 암부(160)를 내측으로 이동시키면, 캐치 바디부(164)가 링커버부(130)에 밀착되고, 캐치부(163)의 캐치핀부(165)가 링커버부(130)의 커버홀부(135)에 삽입되어 링커버부(130)를 구속한다.
척킹모듈(170)이 링커버부(130)의 구속을 해제시킨다(S23). 이때, 척킹 회전부(175)가 척킹 베이스(171)를 일정 각도 회전시키면, 척킹 링크부(180)가 척킹 베이스(171)의 중심부 측으로 이동된다. 링크 기어부(183)가 구속 기어부(192)와 맞물려 구동됨에 따라 커버 구속바(193)와 구속 롤러부(194)가 링커버부(130)의 구속턱부(132)를 벗어난다. 링커버부(130)의 구속이 해제되는 순간에도 익스펜더모듈(140)이 링커버부(130)를 가압한 상태를 유지한다.
익스펜더모듈(140)이 대기 위치로 이동된다(S24). 이때, 익스펜더 이동부(141)가 상승됨에 따라 익스펜더 헤드부(150)와 익스펜더 암부(160)가 상승된다. 익스펜더 암부(160)가 링커버부(130)를 구속한 상태에서 상승되면, 웨이퍼(10)의 리테이너링부(13)가 상승되면서 웨이퍼(10)의 접착시트(12)가 원상태로 수축된다. 따라서, 웨이퍼(10)의 다이(11) 사이의 간격이 원상태로 복귀된다.
웨이퍼(10)가 진공척부(120)에서 배출된다(S25). 이때, 트랜스퍼유닛(250)의 트랜스퍼 이동부(251)가 진공척부(120)의 양측으로 이동되고, 트랜스퍼 승강부(253)가 하강된다. 트랜스퍼 탑재부(255)가 회전됨에 따라 웨이퍼(10)가 트랜스퍼 탑재부(255)에 탑재된다. 트랜스퍼 이동부(251)가 웨이퍼(10)의 배출 위치로 이송되면, 이송유닛이 웨이퍼(10)를 받아 챔버부(102)의 외부로 배출시킨다. 이송유닛은 웨이퍼(10)를 웨이퍼 저장부나 후속 공정으로 이송시킨다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 웨이퍼 11: 다이
12: 접착시트 13: 리테이너링부
100: 기판세정장치 101: 케이스
102: 챔버부 105: 컵하우징
110: 구동부 111: 회전축
113: 모터부 120: 진공척부
122: 진공유로부 124: 진공챔버
130: 링커버부 131: 커버 바디부
132: 구속턱부 133: 커버 가압부
135: 커버홀부 140: 익스펜더모듈
141: 익스펜더 이동부 150: 익스펜더 헤드부
151: 익스펜더 케이싱부 152: 케이싱 바디부
152a: 슬라이더홈부 152b: 이동공간부
153: 제1차단판부 153a: 제1실링부재
153b: 스냅링부 154: 제2차단판부
154a: 제2실링부재 154b: 이동홀부
155: 익스펜더 슬라이더부 156: 익스펜더 로드부
156a: 이동디스크부 156b: 플런저부
156c: 푸시부 156d: 디스크 실링부재
158: 익스펜더 구동부 158a: 제1공급포트
158b: 제2공급포트 160: 익스펜더 암부
161: 암부재 163: 캐치부
164: 캐치 바디부 165: 캐치핀부
170: 척킹모듈 171: 척킹 베이스
172: 베이스 바디부 173: 가이드부
174: 베이스 기어부 175: 척킹 회전부
180: 척킹 링크부 181: 가이드 슬라이더
182: 링크부재 183: 링크 기어부
184: 가이드 롤러부 190: 커버 구속부
191: 커버 구속축부 192: 구속 기어부
193: 커버 구속바 194: 구속 롤러부
210: 높이조절모듈 211: 조절부재
213: 높이조절부 220: 초음파 세정모듈
221: 승강암 구동부 222: 승강암부
223: 스윙부 224: 초음파 세정부
225: 세정헤드부 225a: 결합볼트부
225b: 각도조절볼트부 226: 초음파 발생부
227: 전압인가부 228: 내압형성부
229: 세정액 분사부 229a: 세정액 유입부
229b: 분사노즐 230: 세정액 분사모듈
231: 선회암 구동부 232: 선회암부
233: 선회부 234: 세정액 스프레이부
240: 이오나이저 250: 트랜스퍼유닛
251: 트랜스퍼 이동부 253: 트랜스퍼 승강부
255: 트랜스퍼 탑재부

Claims (14)

  1. 익스펜더모듈이 링커버부를 구속하는 단계;
    진공척부에 웨이퍼를 안착시키는 단계;
    상기 웨이퍼의 다이 간격이 벌어지도록 상기 익스펜더모듈이 상기 링커버부를 가압하는 단계;
    척킹모듈이 상기 링커버부를 상기 진공척부에 구속하는 단계; 및
    초음파 세정모듈이 상기 웨이퍼에 세정액을 분사하고, 세정액에 초음파를 인가하여 세정액을 초음파 진동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 척킹모듈이 상기 링커버부를 상기 진공척부에 구속하는 단계 이후에는,
    상기 익스펜더모듈이 상기 링커버부의 구속을 해제하고 대기 위치로 이동되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치의 제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 익스펜더모듈이 상기 링커버부를 구속하는 단계는,
    상기 익스펜더모듈의 복수의 익스펜더 암부가 익스펜더 헤드부에 의해 외측으로 이동되는 단계;
    상기 익스펜더 암부의 캐치부가 상기 링커버부에 대응되는 단계; 및
    복수의 상기 익스펜더 암부가 상기 익스펜더 헤드부에 의해 내측으로 이동됨에 따라 상기 캐치부가 상기 링커버부를 구속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치의 제어방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 상기 다이 간격이 벌어지도록 상기 익스펜더모듈이 상기 링커버부를 가압하는 단계에서는,
    상기 익스펜더모듈의 상기 익스펜더 암부가 상기 다이의 간격이 벌어지도록 상기 웨이퍼의 리테이너링부를 가압하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치의 제어방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 세정모듈이 상기 웨이퍼에 세정액을 분사하고, 세정액에 초음파를 인가하여 세정액을 초음파 진동시키는 단계에서는,
    상기 초음파 세정모듈이 세정액에 침지된 상태에서 세정액에 초음파를 인가하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치의 제어방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 초음파 세정모듈이 상기 웨이퍼에 세정액을 분사하고, 세정액에 초음파를 인가하여 세정액을 초음파 진동시키는 단계는,
    승강암부가 승강암 구동부에 의해 상승되는 단계;
    스윙부가 상기 승강암부를 상기 진공척부의 상측으로 회전시키는 단계;
    상기 초음파 세정모듈의 세정헤드부가 세정액에 침지되도록 상기 승강암 구동부가 상기 승강암부를 하강시키는 단계; 및
    세정액 분사부가 웨이퍼에 세정액을 분사하고, 초음파 발생부가 세정액을 초음파 진동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 초음파 세정모듈의 상기 세정헤드부가 세정액에 침지되도록 상기 승강암 구동부가 상기 승강암부를 하강시키는 단계에서는,
    내압 형성부가 상기 세정헤드부의 내부에 대기압보다 높은 압력을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치의 제어방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 초음파 세정모듈의 상기 세정헤드부가 세정액에 침지되도록 상기 승강암 구동부가 상기 승강암부를 하강시키는 단계에서는,
    상기 세정헤드부의 하면부가 세정액의 유출 측이 세정액의 유입 측보다 높게 배치되는 것을 특징으로 하는 기판세정장치의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 세정헤드부는 상기 웨이퍼의 높이 변화에 따라 상기 세정헤드부의 일측 하면부의 높이를 조절하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치의 제어방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 초음파 세정모듈의 상기 세정헤드부가 세정액에 침지되도록 상기 승강암 구동부가 상기 승강암부를 하강시키는 단계에서는,
    상기 세정헤드부가 상기 웨이퍼의 표면과 기 설정된 간격을 유지하도록 상기 승강암부가 하강되는 것을 특징으로 하는 기판세정장치의 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 세정액 분사부의 분사노즐이 상기 웨이퍼에서 세정액이 유동되는 방향으로 경사지게 세정액을 분사하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치의 제어방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 진공척부에 상기 웨이퍼를 안착시키는 단계는,
    상기 트랜스퍼유닛이 상기 웨이퍼를 이송유닛으로부터 전달받는 단계;
    상기 트랜스퍼유닛이 상기 진공척부의 상측으로 이동되는 단계; 및
    상기 웨이퍼가 상기 진공척부에 안착되도록 상기 트랜스퍼유닛이 하강하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치의 제어방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 세정시간이 완료되면, 세정액을 배출하는 단계; 및
    상기 진공척부가 회전됨에 따라 상기 웨이퍼를 건조시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치의 제어방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 익스펜더모듈이 이동하여 상기 링커버부를 구속하는 단계;
    상기 척킹모듈이 상기 링커버부의 구속을 해제하는 단계;
    상기 익스펜더모듈이 대기 위치로 이동하는 단계; 및
    상기 웨이퍼가 상기 진공척부에서 배출되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치의 제어방법.
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