KR960015790B1 - 웨이퍼와 브러쉬 간격을 자동 조절하는 웨이퍼 스크러버장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

웨이퍼와 브러쉬 간격을 자동 조절하는 웨이퍼 스크러버장치

제1도는 종래 기술에 따른 웨이퍼 스크러버 장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 웨이퍼 스크러버 장치의 일실시예 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 간격 조절 바아 2 : 브러쉬 아암

3 : 브러쉬 헤드 4 : 브러쉬

5 : 웨이퍼 6 : 웨이퍼척

7 : 순수 노즐 8 : 지지바아

9 : 스텝핑 모터 10 : 압전센서

11 : 간격 콘트롤러.

본 발명은 웨이퍼 표면에 부착되어 있는 불순물 입자(particle)를 제거하는 장치에 관한 것으로, 특히 웨이퍼와 브러쉬(brush)간격을 자동조절하는 웨이퍼 스크러버 장치(Wafer Scrubber Syetem)에 관한 것이다.

일반적으로, 웨이퍼 스크러버 장치는 반도체 제조 공정중 웨이퍼 표면에 부착된 입자를 제거하는 장치로써, 입자 제거 효과는 웨이퍼와 브러쉬 사이의 간격에 따라 영향을 받게 된다.

웨이퍼와 브러쉬의 간격을 작게하면 입자 제거 효과는 증대되나 웨이퍼 표면이 긁히게 되어 웨이퍼가 손상될 뿐 아니라 입자들이 웨이퍼의 중앙부분으로 몰리는 경향이 있다.

또한, 간격을 너무 크게 하면 입자제거 효과가 감소하게 된다. 따라서 웨이퍼와 브러쉬 사이의 간격을 원하는 간격으로 일정하게 유지시켜 주어야 한다.

종래의 웨이퍼 스크러버 장치를 제1도를 통하여 살펴보면 다음과 같다. 웨이퍼(5)를 진공흡착하여 견고히 고정시키는 웨이퍼척(chuck), (6)이 회전하게 되면, 브러쉬 헤드(3)에 지지되어 있는 브러쉬(4)가 하강하여 웨이퍼에 접촉되고, 또한 순수노즐(7)에서 분사되는 순수(Di : deionized water)가 웨이퍼(5)상에 분사되면서 세정하게 된다.

이때, 상기 웨이퍼(5) 표면을 세정하는 브러쉬(4)는 브러쉬 헤드(3)와 좌우이동하는 브러쉬 아암(Arm), (2)에 의해 지지되고, 또한 상기 브러쉬 아암은(2)은 지지바아(8)에 연결하고, 상기 지지바아(8)의 일단부측에 가압력을 가하는 간격조절 바아(1)에 의해 수직이동을 한다.

여기서, 상기 지지바아(8)의 시아소오 원리에 의해 상기 브러쉬 아암(2)이 수직이동을 하고, 상기 간격조절 바아(1)의 조절에 따라 웨이퍼(5)와 브러쉬(4) 사이의 간격을 조절하게 되는 것이다.

그러나, 종래 웨이퍼 스크러버 장치는 수동으로 웨이퍼와 브러쉬 사이의 간격을 조절하므로써 최적 공정을 유지하기 어려울뿐 아니라 작업의 능률 또한 떨어지는 문제점이 발생하였다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 웨이퍼와 브러쉬 사이의 간격을 자동으로 조절하여 최적 공정 조건을 지속적으로 유지, 관리할 수 있는 웨이퍼와 브러쉬 간격을 자동조절하는 웨이퍼 스크러버 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 웨이퍼와 브러쉬 간격을 자동 조절하는 웨이퍼 스크러버 장치에 있어서, 웨이퍼를 진공흡착하여 고정하고 회전하는 웨이퍼척 ; 상기 웨이퍼의 표면에 접촉하여 세정하는 브러쉬 ; 상기 웨이퍼와 소정거리만큼 이격된 위치에 설치되어 웨이퍼상에 순수를 분사시켜주는 순수노즐 ; 상기 브러쉬를 지지하는 브러쉬 헤드 ; 상기 브러쉬와 브러쉬 헤드사이에 설치되어 웨이퍼에 가해지는 브러쉬의 압력을 감지하는 압전센서 ; 상기 브러쉬헤드를 지지하며 좌우 수평이동 및 상하 수직이동하는 브러쉬 아암 ; 상기 브러쉬 아암의 둘레면 소정위치에 일단부가 장착되어 그에 수직이동력을 제공하는 지지바아 ; 상기 지지바아의 타단 상부에 설치되어 그에 수직압력을 제공하는 간격조절 바아 ; 상기 간격조절 바아의 상하이동 간격을 미세조정하는 스텝핑 모터 ; 및 상기 압전센서의 감지신호를 인력받아 상기 스텝핑 모터에 제어신호를 인가하는 간격 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 제2도를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 먼저, 본 발명에 따른 웨이퍼 스크러버 장치는 웨이퍼(5)를 진공흡착하여 고정하고 회전하는 웨이퍼척(Chuck), (6)과, 상기 웨이퍼(5)의 표면을 세정하는 브러쉬(4)와, 상기 웨이퍼(5)와 소정거리만큼 이격된 위치에 설치되어 웨이퍼(5) 상에 순수(DI : deionized water)를 분사시켜 주는 순수노즐(7)과, 상기 브러쉬(4)를 지지하는 브러쉬 헤드(3)와, 상기 브러쉬(4)와 브러쉬 헤드(3) 사이에 설치되어 웨이퍼(5)에 가해지는 압력을 센싱(sensing)하는 압전센서(10)와, 상기 브러쉬헤드(3)를 지지하며 좌우 수평 이동 및 상하 수직이동을 하는 브러쉬아암(2)과, 상기 브러쉬아암(2)의 둘레면 소정위치에 일단부가 장착되어 그에 수직이동력을 하는 브러쉬아암(2)과, 상기 브러쉬아암(2)의 둘레면 소정위치에 일단부가 장착되어 그에 수직이동력을 제공하는 지지바아(8), 상기 지지바아(8)의 타단 상부에 위치하여 상하이동하면서 그에 수직압력을 제공하는 간격조절 바아(1)와, 상기 간격조절바아(1)가 상하이동되도록 구동하며, 그의 이동간격을 미세조정하는 스텝핑 모터(9)와, 상기 압전센서(10)에 의해 감지되는 신호를 받아 기설정된 압력값과 비교하여 차이값을 상기 스텝핑 모터(9)에 인가하는 간격 콘트롤러(controller), (11)를 포함하여 구성된다.

다음, 본 발명에 따른 웨이퍼 스크러버 장치에서 웨이퍼와 브러쉬의 간격을 자동조절하는 동작상태를 살펴본다.

브러쉬 헤드(3)부에 설치된 압전센서(10)에서 웨이퍼(5)에 접촉되는 브러쉬(4)의 압력값을 감지하여 전기신호로 변환하여서 간격 콘트롤러(Gap Controller), (11)로 보내면, 상기 간격 콘트롤러(11)는 사용자가 지정한 설정압력값과 비교하여 그 차이값만큼 스텝핑 모터(9)에 인가하여 회전시킨다.

그리고, 상기 스텝핑모터(9)의 회전에 의해 간격조절바아를 미세하게 상승 및 하강되며, 상기 간격조절 바아(1)의 수직이동에 따라 지지바아(8)가 시이소오의 원리에 의하여 브러쉬아암(2)을 상하이동시키므로써 간격 콘트롤러(11)의 설정압력값에 대응한 브러쉬(4)와 웨이퍼(5) 사이 간격의 높낮이차를 미세하게 조정하여 접촉압이 상기 설정압력값과 항상 일치되도록 유지한다.

즉, 압전센서(10)에서 감지된 압력값이 지정된 값보다 낮으면 브러쉬 아암(2)의 높이를 낮추어주고, 반면에 상기 압력값이 지정된 값보다 높으면 브러쉬아암(2)의 높이를 높여준다. 상기 설명과 같이 웨이퍼(5)와 브러쉬(4) 사이의 압력을 지정된 값으로 계속 유지시켜줌으로써 일정한 지정된 간격을 유지하게 된다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 웨이퍼 스크러버 장치는 수동 작업으로 인한 브러쉬 간격 조절시 발생될 수 있는 입자제거 효과 감소 및 웨이퍼 긁힘을 신뢰성있게 방지할 수 있으며, 스크러브(Scrub)공정의 반복성을 높여 장비 가동 효율의 증대를 가져올 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 웨이퍼와 브러쉬 간격을 자동 조절하는 웨이퍼 스크러버 장치에 있어서, 웨이퍼(5)를 진공흡착하여 고정하고, 회전하는 웨이퍼척(6); 상기 웨이퍼(5)의 표면에 접촉하여 세정하는 브러쉬(4); 상기 웨이퍼(5)와 소정거리만큼 이격된 위치에 설치되어 웨이퍼상에 순수를 분사시켜주는 순수노즐(7); 상기 브러쉬(4)를 지지하는 브러쉬 헤드(3); 상기 브러쉬(4)와 브러쉬 헤드(3) 사이에 설치되어 웨이퍼(5)에 가해지는 브러쉬(4)의 압력을 감지하는 압전센서(10); 상기 브러쉬헤드(3)를 지지하며 좌우 수평이동 및 상하 수직이동하는 브러쉬아암(2); 상기 브러쉬 아암(2)의 둘레면 소정위치에 일단부가 장착되어 그에 수직이동력을 제공하는 지지바아(8); 상기 지지바아(8)의 타단 상부에 설치되어 그에 수직압력을 제공하는 간격조절 바아(1); 상기 간격조절 바아(1)의 상하이동 간격을 미세조정하는 스텝핑 모터(9); 및 상기 압전센서(10)의 감지신호를 입력받아 상기 스텝핑 모터(9)에 제어신호는 인가하는 간격 콘트롤러(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼와 브러쉬 간격을 자동조절하는 웨이퍼 스크러버 장치.