KR100691212B1 - 반도체 웨이퍼 세정장치 및 이를 이용한 반도체 웨이퍼제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼를 상부에서 잡고서 하부로부터 세정액을 분사하여 회전 세정시킴으로써 웨이퍼의 후면 세정을 위해 별도의 라인으로 이동시킬 필요가 없고, 웨이퍼 세정 효과를 크게 할 수 있도록 된 반도체 웨이퍼 세정장치 및 이를 이용한 반도체 웨이퍼 제조 장치에 관한 것이다.

본 발명은 프레임의 내측에서 웨이퍼의 상부 측에 위치되고, 다수의 그립퍼들을 통하여 웨이퍼를 잡아 주는 웨이퍼 장착 부; 상기 웨이퍼의 상부 측에 위치되고, 상기 그립퍼들과 상기 그립퍼에 의해서 장착된 웨이퍼를 회전 시키는 웨이퍼 회전 부; 상기 웨이퍼의 하부 측에 위치되어 상기 웨이퍼의 하부 면으로 세정액을 분사하는 다수의 노즐을 갖는 세정액 공급 부; 상기 웨이퍼와 노즐들을 에워싸서 웨이퍼의 회전 및 세정 작동 중에 세정액이 외부로 비산되지 않도록 하는 하우징; 및 상기 웨이퍼와 상기 하우징의 사이 간격을 조절하여 상기 웨이퍼가 하우징의 내외부로 승 하강 이동하도록 하여 주는 상하 위치 조절 부;를 포함하는 구조이다.

본 발명에 의하면 웨이퍼 세정 작업의 생산성을 크게 향상시키고, 양질의 웨이퍼 세정 작업을 이룰 수 있는 우수한 효과가 얻어진다.

반도체 웨이퍼, 세정장치, 웨이퍼, 세정액, 그립퍼, 노광 공정, 파티클

Description

반도체 웨이퍼 세정장치 및 이를 이용한 반도체 웨이퍼 제조 장치{Semi-conductor Wafer Cleaning Apparatus and Semi-conductor Wafer Production Facilities Using It}

도 1은 종래의 기술에 따른 반도체 웨이퍼 제조 장치의 라인을 개략적으로 도시한 기기 배치도;

도 2는 종래의 기술에 따른 반도체 웨이퍼 세정장치를 도시한 것으로서,

a)도는 진공 척 고정방식을 도시한 측면도,

b)도는 핑거 고정방식을 도시한 측면도;

도 3은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 세정장치를 도시한 외관 사시도;

도 4는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 세정장치를 도시한 단면도;

도 5는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 세정장치에 구비된 그립퍼를 상세히 도시한 도면으로서,

a)도는 그립퍼의 분해 사시도, b)도는 장착 구조를 도시한 사시도;

도 6은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 세정장치에서 웨이퍼 장착 부와 웨이퍼 회전 부의 작동 상태를 도시한 단면도;

도 7은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 세정장치에서 세정액 공급 부의 작동 상태를 도시한 단면도;

도 8은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 세정장치에서 내부에 위치되는 주요 구성 부품을 도시하기 위하여 일부 부품들을 생략하고 도시한 측면도;

도 9는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 세정장치에서 세정액 공급 부, 웨이퍼 안착 부및 하우징들을 도시한 외관 사시도;

도 10은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 세정장치에서 하우징의 작동 상태를 도시한 단면도;

도 11은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 제조 장치의 라인을 개략적으로 도시한 기기 배치도;

도 12는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 제조 장치의 라인 상에서 포토 공정과 노광 공정의 사이에 반도체 웨이퍼 세정장치가 위치되는 구조를 도시한 기기 배치도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1..... 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 세정장치

5..... 프레임 10.... 웨이퍼 장착 부

20.... 그립퍼 22.... 고정 블럭

24.... 비틀림 스프링 26.... 회전 봉

27.... 그립 핑거 28.... 롤러 베어링

30.... 그립퍼 동작 부 32.... 상판

34.... 승강 실린더 35.... 연결 봉

37.... 누름 봉 40.... 웨이퍼 회전 부

42.... 회전판 44..... 회전 모터

50.... 세정액 공급 부 52a.... 노즐

54.... 세정액 튜브 56.... 승강 원판

58.... 승 하강 실린더 59.... 좌우 이동 실린더

65.... 웨이퍼 안착 부 67.... 지지 핀

70.... 하우징 72.... 하판

74.... 고정 원판 76.... 고리형의 홈

80.... 드레인 관 84.... 직경 축소 부

90.... 위치 조절 부 95a.... 상부 측 조정 부

95b... 하부 측 조정 부 102.... 제2 상하 조정 실린더

110.... 절개 홈 120..... 엣지 링

300.... 종래의 반도체 웨이퍼 제조 장치

310.... 웨이퍼 이송 장치 320.... 웨이퍼 세정 장치

322.... 진공 척 방식 324.... 핑거 방식

W.... 웨이퍼

본 발명은 반도체 웨이퍼를 세정하는 장치와 이를 라인에 적용한 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼를 상부에서 잡고서 하부로부터 세정액을 분사하여 회전 세정시킴으로써 웨이퍼의 후면 세정을 위해 별도의 라인으로 이동시킬 필요가 없고, 웨이퍼 엣지 부근의 파티클(particle)성 이물질들이 웨이퍼 안쪽으로 유입되는 것을 효과적으로 방지하여 웨이퍼 세정 효과를 크게 할 수 있도록 된 반도체 웨이퍼 세정장치 및 이를 이용한 반도체 웨이퍼 제조 장치에 관한 것이다.

종래의 반도체 웨이퍼 제조 장치(300)는 웨이퍼 상에 하나 이상의 회로 패턴 층을 형성하는 장치이고, 이와 같은 반도체 웨이퍼 제조 장치(300)의 공정 중에는 웨이퍼 표면상에 물질 막을 증착하는 박막 증착(deposition) 공정 부, 상기 증착 공정 부에서 형성된 물질 막 상부에 감광막을 코팅한 뒤, 마스크를 이용하여 감광막을 노광한 후, 노광되어 패터닝된 상기 감광막을 식각 마스크를 이용하여 웨이퍼 상부에 증착되어 있는 물질 막을 패터닝하는 포토리소그래피(photolithography)등과 같은 식각 공정 부, 그리고 웨이퍼 표면에 층간 절연 막 등을 증착한 후에 일괄적으로 웨이퍼 표면을 연마하여 단차를 없애는 평탄화(CMP: Chemical Mechanical Polishing) 공정 부 등과 같은 여러 단위 공정들을 포함한다.

따라서 반도체 웨이퍼를 제조하기 위해서는 상기와 같은 여러 단위 공정들을 선택적이고도 반복적으로 실시하게 되는데, 이러한 여러 단위 공정을 진행하는 과정에서 많은 오염물질들이 필연적으로 발생하게 된다.

특히, 웨이퍼 상부의 물질 막을 패터닝하는 식각 공정이 완료된 후에는 웨이퍼 상부를 비롯한 주변 장비에 오염물질들이 많이 존재하게 된다. 따라서 후속 공정을 진행하기 전에 이러한 오염물질 제거를 위한 세정 공정을 필수적으로 진행하게 된다.

이와 같은 종래의 반도체 웨이퍼 제조 장치(300)는 포토 공정으로부터 노광 공정으로 넘어가기 전에 반드시 세정 공정을 거쳐야 하는 데, 노광 공정에서 문제가 되는 것은 웨이퍼(W)의 후면에 부착하는 파티클로 인한 제품 불량이다.

따라서 종래의 반도체 웨이퍼 제조 장치(300)는 포토 공정으로부터 노광 공정으로 웨이퍼(W)를 이송시키기 전에 웨이퍼(W)를 별도의 이송 장치(310)에 싣고서 상기 반도체 웨이퍼 제조 장치(300)로부터 벗어나도록 하여 이와는 별도의 웨이퍼 세정 장치(320) 측으로 이동시킨다.

그리고 별도의 웨이퍼 반전 장치(미 도시)를 통하여 웨이퍼(W)를 뒤집은 다음, 상기 웨이퍼 세정 장치(320)를 통하여 후면을 세척하고, 이를 다시 이송 장치(310)를 통하여 종래의 반도체 웨이퍼 제조 장치(300)로 되돌려 노광 공정을 작업하는 것이다.

그렇지만 이와 같은 종래의 작업 공정은 웨이퍼(W)의 이동과 반전에 따른 총 공정시간이 매우 길어지는 것이어서 작업 생산성이 크게 낮은 것이다.

뿐만 아니라 종래의 웨이퍼 세정장치(320)는 도 2a)에 도시된 바와 같이 진공 방식으로 웨이퍼(W)를 그립하는 진공 척 방식(322)이거나, 도 2b)에 도시된 바와 같이 핑거(324a)를 이용하여 웨이퍼(W)를 고정하는 핑거 방식(324)의 장착구조를 갖는다.

또한 이와 같은 종래의 웨이퍼 세정장치(320)는 웨이퍼(W)의 하부 면을 고정하고 그 상부 면에 세정액을 분사하여 세정하는 것이어서, 웨이퍼(W)의 후면, 통상적으로 하부 면을 세정하기 위해서는 반드시 웨이퍼 반전 장치(미 도시)를 통하여 웨이퍼를 뒤집어야 한다.

그리고 이와 같은 방식은 모터(330)가 하부에 위치하므로 세정액을 처리하는 배관 계통들과 맞물려서 장치의 구조가 복잡해지고, 웨이퍼(W)의 후면과 진공 척(322a)과의 접촉으로 파티클성 자욱이 웨이퍼(W)의 후면에 형성되고, 이는 또 다른 결함으로 존재하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 웨이퍼를 별도의 라인으로 이동시키거나 반전시키지 않고서 웨이퍼 후면을 효과적으로 세정할 수 있고, 결과적으로는 총 공정시간을 단축시켜 작업 생산성을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 반도체 웨이퍼 세정장치 및 이를 이용한 반도체 웨이퍼 제조 장치를 제공함에 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은 웨이퍼의 세정 작업 시, 엣지 부근의 파티클(particle)성 이물질들이 웨이퍼 안쪽으로 유입되는 것을 효과적으로 방지하여 웨이퍼 세정 효과를 더욱 크게 할 수 있도록 개선된 반도체 웨이퍼 세정장치 및 이를 이용한 반도체 웨이퍼 제조 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 반도체 웨이퍼를 세정하기 위한 장치에 있어서,

프레임의 내측에서 웨이퍼의 상부 측에 위치되고, 다수의 그립퍼들을 통하여 웨이퍼를 잡아 주는 웨이퍼 장착 부;

상기 웨이퍼의 상부 측에 위치되고, 상기 그립퍼들과 상기 그립퍼에 의해서 장착된 웨이퍼를 회전 시키는 웨이퍼 회전 부;

상기 웨이퍼의 하부 측에 위치되어 상기 웨이퍼의 하부 면으로 세정액을 분사하는 다수의 노즐을 갖는 세정액 공급 부;

상기 웨이퍼와 노즐들을 에워싸서 웨이퍼의 회전 및 세정 작동 중에 세정액이 외부로 비산되지 않도록 하는 하우징; 및

상기 웨이퍼와 상기 하우징의 사이 간격을 조절하여 상기 웨이퍼가 하우징의 내외부로 승 하강 이동하도록 하여 주는 상하 위치 조절 부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 반도체 웨이퍼를 제조하기 위한 장치에 있어서,

웨이퍼 표면상에 물질 막을 증착하는 박막 증착(deposition) 부;

상기 박막 증착 부에서 형성된 웨이퍼의 물질 막 상부에 감광막을 코팅한 뒤, 감광막을 노광하고, 식각 마스크를 이용하여 웨이퍼 상부에 증착되어 있는 물질 막을 패터닝하는 식각 공정 부;

상기 웨이퍼 표면을 연마하여 단차를 없애는 평탄화 공정 부; 및

상기 박막 증착(deposition) 부, 식각 공정 부 또는 평탄화 공정 부의 라인 중간에 배치되고, 웨이퍼를 상부에서 잡고서 하부로부터 세정액을 분사하여 회전 세정시킴으로써 웨이퍼의 후면 세정을 하도록 된 웨이퍼 세정 부;를 포함하고,

상기 웨이퍼 세정 부는, 프레임의 내측에서 웨이퍼의 상부 측에 위치되고, 다수의 그립퍼들을 통하여 웨이퍼를 잡아 주는 웨이퍼 장착 부, 상기 웨이퍼의 상부 측에 위치되고, 상기 그립퍼들과 상기 그립퍼에 의해서 장착된 웨이퍼를 회전 시키는 웨이퍼 회전 부, 상기 웨이퍼의 하부 측에 위치되어 상기 웨이퍼의 하부 면으로 세정액을 분사하는 다수의 노즐을 갖는 세정액 공급 부, 상기 웨이퍼와 노즐들을 에워싸서 웨이퍼의 회전 및 세정 작동 중에 세정액이 외부로 비산되지 않도록 하는 하우징, 및 상기 웨이퍼와 상기 하우징의 사이 간격을 조절하여 상기 웨이퍼가 하우징의 내외부로 승 하강 이동하도록 하여 주는 상하 위치 조절 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조 장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기 로 한다.

본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 세정장치(1)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 프레임(5)의 내측에서 웨이퍼(W)의 상부 측에 위치되고, 다수의 그립퍼(20)들을 통하여 웨이퍼(W)를 잡아 주는 웨이퍼 장착 부(10)를 구비한다.

상기 웨이퍼 장착 부(10)는 견고한 부재, 예를 들면 강재 부재들로 이루어진 사각 프레임(5) 내에 장착되고, 웨이퍼(W)를 잡는 다수의 그립퍼(20)들과, 상기 그립퍼(20)들의 그립작동(gripping)을 동작시키기 위한 그립퍼 동작 부(30)를 구비한다.

상기 그립퍼(20)들은 각각 이후에 설명되는 웨이퍼 회전 부(40)의 회전판(42)에 장착된 것으로서, 도 5에 도시된 바와 같은 구조를 갖는다.

상기 회전판(42)은 웨이퍼 회전 부(40)의 회전 모터(44) 축에 그 중앙이 연결된 것으로서 상기 회전 모터(44)의 작동으로 회전한다. 그리고 상기 회전판(42)의 외주 모서리에는 원주방향 등 간격으로 다수 개의 그립퍼(20)들이 장착된다. 예를 들면 회전판(42)의 원주 방향으로 각각 60도의 원주각을 형성하면서 6개의 그립퍼(20)들이 장착된다. 그리고 이들 그립퍼(20)들은 이후에 설명되는 바와 같이 웨이퍼(W)를 장착할 수 있는 크기로 회전판(42)에 고정된다.

상기 그립퍼(20)들은 도 5a)에 도시된 바와 같이, 회전판(42)에 각각 볼트(22a)로 고정되는 복수의 고정 블럭(22)들과, 상기 고정 블럭(22)들 사이에 회전 가능하도록 끼워지고, 복수의 비틀림 스프링(24)들을 통하여 한쪽 방향으로 탄 력 지지하도록 배치된 회전 봉(26) 및 상기 회전 봉(26)에 일체로 연결된 "ㄱ"형 단면의 그립 핑거(27)를 갖는다. 그리고 상기 그립 핑거(27)의 상부 면에는 회전 가능하도록 롤러 베어링(28)이 장착되며, 상기 그립 핑거(27)의 하단 내측으로는 웨이퍼(W)의 모서리를 위치시키기 위한 홈(27a)이 각각 형성된 것이다.

이와 같은 그립퍼(20)들은 도 5b)에 도시된 바와 같이 회전 봉(26)에 고정된 그립 핑거(27)들이 각각 상기 비틀림 스프링(24)으로 인하여 "ㄱ"으로 직립된 상태, 즉 웨이퍼(W)를 고정한 상태로 유지된다. 그렇지만 상기 그립퍼 동작 부(30)가 작동하여 상기 롤러 베어링(28)을 하부 측으로 누르게 되면, 상기 그립 핑거(27)는 회전 봉(26)을 중심으로 회전하여 상기 그립 핑거(27)의 하단부는 회전판(42)의 중심으로부터 멀어지도록 벌어진다(점선 참조).

그리고 만일 상기 그립퍼 동작 부(30)가 누르는 작동을 중단하고 상부 측으로 상승하면 상기 그립 핑거(27)는 비틀림 스프링(24)의 탄성 복원력으로 최초의 상태로 복귀하여 "ㄱ"으로 직립된 상태를 유지한다(실선 참조).

또한 상기 그립퍼(20)들은 그 무게 중심이 상기 회전 봉(26)을 기준으로 상부 측에 위치한다. 즉, 상기 롤러 베어링(28) 측의 무게를 그립 핑거(27)의 하단측 보다 무겁게 하는 것이다. 이와 같은 경우, 회전판(42)에 의해서 그립퍼(20)의 고속 회전 시에는 원심력에 의해 웨이퍼(W)가 밖으로 달아나려는 현상이 일어나지만 상기 그립퍼(20)는 그 무게중심이 회전 봉(26)보다 상부에서 형성되도록 함으로써 그립 핑거(27)의 하단이 더욱 좁혀지도록 하고, 결과적으로 웨이퍼(W)를 그립 핑거(27)가 더욱 감싸는 구조로 형성되는 것이다.

뿐만 아니라 상기 그립 핑거(27)는 웨이퍼(W)의 엣지가 닿는 부분이 점 접촉을 하도록 홈(27a)을 형성함으로써 웨이퍼(W)의 손상을 최소화하는 구조이며, 상기 웨이퍼에 접촉하는 부분에서 잔존할 수 있는 파티클 요소를 제거하기 위해 상기 그립 핑거(27)에는 구멍(27b)을 형성하여 회전 시 파티클들이 상기 구멍(27b)을 통해 외부로 빠져나가도록 하고, 웨이퍼(W)의 표면을 더욱 깨끗하게 세정하면서 안정적으로 웨이퍼(W)를 고정시키도록 되어 있다.

또한 상기 그립 핑거(27)의 홈(27a)은 삼각형 단면을 형성함으로써 안정적으로 웨이퍼의 이탈을 방지하는 것이고, 상기 그립 핑거(27)의 하단부(27c)는 고속회전 시 생기는 공기의 흐름 저항을 줄이기 위해 원형으로 설계된 것이다.

이와 같이 다수개의 그립퍼(20)를 작동시키기 위한 그립퍼 동작 부(30)는 도 4에 도시된 바와 같다. 즉 그립퍼 동작 부(30)는 프레임(5)의 상부 측을 가로질러 배치된 상판(32)에 수직으로 고정된 복수의 승강 실린더(34)들을 구비하며, 상기 승강 실린더(34)의 로드(34a)에 연결된 연결 봉(35)들을 갖고, 상기 연결 봉(35)들은 상판(32)을 상하로 관통하여 하부 측으로 연장되고, 상판(32)의 하부 측에서 고리형의 누름 봉(37)에 연결된다. 이와 같은 누름 봉(37)들은 상기 그립퍼(20)의 롤러 베어링(28)을 일시에 누를 수 있는 고리형상으로 형성된 것이다.

따라서 상기 그립퍼 동작 부(30)는 복수의 승강 실린더(34)들이 작동하여 그 로드(34a)가 하강하면 누름 봉(37)이 상기 그립퍼(20)의 롤러 베어링(28)들을 일시에 모두 누르게 되고, 그에 따라서 상기 그립퍼(20)들은 회전 봉(26)들을 중심으로 회전하여 그립 핑거(27)들의 하단이 열리게 되어 개방된다. 동시에 상기 회전 봉(26)에 장착된 비틀림 스프링(24)들은 탄성 복원력을 저장하게 된다.

그렇지만 상기 승강 실린더(34)의 로드(34a)가 상승하면 그와 함께 누름 봉(37)도 함께 상승되어 그립퍼(20)의 롤러 베어링(28)을 누르는 힘이 제거되고, 상기 그립 핑거(27)들은 비틀림 스프링(24)의 탄성 복원력으로 최초의 위치로 복귀되어 그 하단을 좁히게 된다.

그리고 만일 이와 같이 그립 핑거(27)를 좁히는 과정에서 그립 핑거(27)의 내측으로 웨이퍼(W)가 위치되면 결과적으로는 그립 핑거(27)의 홈(27a)들이 웨이퍼(W)를 장착하는 것이다.

이와 같이 그립퍼(20)에 의해서 웨이퍼(W)를 장착하는 구조가 도 6에 도시되어 있다. 점선과 실선으로 도시된 바와 같이 상기 승강 실린더(34)의 작동으로 그립퍼(20)들은 그 하단 그립 핑거(27)들을 좁히거나 넓힐 수 있어서 웨이퍼(W)를 회전판(42)의 하부 측에 장착할 수 있는 것이다.

그리고 본 발명은 상기 웨이퍼(W)의 상부 측에 위치되고, 상기 그립퍼(20)들과 상기 그립퍼(20)에 의해서 장착된 웨이퍼(W)를 회전 시키는 웨이퍼 회전 부(40)를 갖는다. 상기 웨이퍼 회전 부(40)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상판(32)의 중앙에 하향으로 회전 모터(44)가 고정된 구조이다. 그리고 상기 회전 모터(44)는 그 축이 상판(32)을 관통하여 그 하부 측에서 회전판(42)의 중앙에 연결된다.

따라서 상기 회전 모터(44)는 그 작동으로 상기 회전판(42)과 상기 회전판(42)에 장착된 다수개의 그립퍼(20)들 및, 상기 그립퍼(20)에 의해서 고정된 웨이퍼(W)를 동시에 회전 시킬 수 있는 것이다. 이와 같은 웨이퍼 회전 부(40)의 작동은 웨이퍼 장착 부(10) 와는 별개로 이루어질 수 있음을 알 수 있다.

한편 본 발명은 상기 웨이퍼(W)의 하부 측에 위치되어 상기 웨이퍼(W)의 하부 면으로 세정액을 분사하는 다수의 노즐(52a)을 갖는 세정액 공급 부(50)를 갖는다. 상기 세정액 공급 부(50)는 외부로부터 세정액이 공급되어 상향으로 분사되는 다수의 노즐(52a)을 갖는다. 상기 노즐(52a)은 도 4에서 도시된 바와 같이, 회전판(42)의 하부 측에서 일정 간격을 유지하면서 배치된 노즐 블럭(52)의 상부 측으로 형성된 것으로서, 상기 노즐 블럭(52)은 그 내부에 세정액 유로(52b)를 갖고 노즐(52a)에 세정액을 공급하도록 구성된 것이다. 또한 상기 세정액 유로(52b)는 세정액 튜브(54)를 통하여 외부로부터 세정액이 공급된다.

이와 같은 노즐 블럭(52)은 그 하부 측으로 승강 원판(56)과 연결되며, 상기 승강 원판(56)은 그 하부 측으로 승 하강 실린더(58)의 로드(58a)에 연결되고, 상기 승 하강 실린더(58)들은 선형 모터로 이루어진 좌우 이동 실린더(59)의 이동 블럭(60a)에 장착된 구조이다.

따라서 상기 노즐(52a)들이 장착된 노즐 블럭(52)은 상기 승 하강 실린더(58)의 작동으로 상하 이동하게 되고, 상기 좌우 이동 실린더(59)의 작동으로 상기 회전판(42)의 반경을 따라서 예를 들면 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 일정길이의 범위에서 이동 가능한 것이다.

상기 좌우 이동 실린더(59)는 선형 모터(Linear Motor)로 이루어지는 것으로서, 전기적인 동력으로 고정 레일(60b) 상에서 이동 블럭(60a)이 선형으로 일정 범위에 걸쳐서 이동 가능한 일반적인 것이다.

이와 같은 작동 구조가 도 7 및 도 8에 도시되어 있으며, 상기 승 하강 실린더(58)의 작동으로 노즐 블럭(52)과 승강 원판(56)들이 승 하강하고, 상기 좌우 이동 실린더(59)의 작동으로 상기 노즐 블럭(52)과 승강 원판(56)들이 좌우로 이동한다.

이와 같이 상기 노즐 블럭(52)이 상기 좌우 이동 실린더(59)의 작동으로 상기 회전판(42)의 반경 방향으로, 일정 범위에서 이동하게 되면 세정액을 분사하는 과정에서 웨이퍼(W)가 회전하므로 웨이퍼(W)의 전체 면에 걸쳐서 세정액을 고르게 분사할 수 있도록 하여 준다.

또한 상기 세정액 공급 부(50)는 승강 원판(56)의 상부에 웨이퍼(W)를 잠시 안착시킬 수 있는 웨이퍼 안착 부(65)를 추가 포함한다. 상기 웨이퍼 안착 부(65)는 상기 승강 원판(56)으로부터 상부 측으로 돌출한 다수의 지지 핀(67)으로 이루 어지고, 이들 지지 핀(67)들은 승강 원판(56)의 원주 방향으로 등 간격을 유지함으로써 3점 지지의 구조로 배치되어 그 위에 웨이퍼(W)가 놓여질 수 있다. 그리고 상기 지지 핀(67)들은 그 선단이 뾰쪽한 구조를 형성함으로써 웨이퍼(W)를 받치는 경우 웨이퍼(W)에 가해지는 손상이 최소한으로 이루어지도록 되어 있다.

그리고 본 발명은 상기 웨이퍼(W)와 노즐(52a)들을 에워싸서 웨이퍼(W)의 회전 및 세정 작동 중에 세정액이 외부로 비산되지 않도록 하는 하우징(70)을 구비한다. 상기 하우징(70)은 상기 회전판(42) 또는 웨이퍼(W)의 직경보다 큰 내경을 갖는 것으로서 상기 하우징(70)의 내부로 상기 회전판(42)과 웨이퍼(W)가 진입하여 세정작동이 이루어질 수 있다.

상기 하우징(70)은 웨이퍼(W)와 노즐(52a)들을 에워싸는 둥근 원통형의 구조를 갖는 것으로서, 상기 프레임(5)의 하부 측을 가로질러서 위치된 하판(72)에 고정되는 구조를 갖는다. 그리고 상기 하우징(70)은 세정액 공급 부(50)의 승강 원판(56)이 승 하강하는 공간을 중앙에 제공하면서 세정액과 세정 작동 중에 발생된 흄(hume)이 배출되도록 하는 통로를 제공하는 고정 원판(74)을 갖는다.

상기 고정 원판(74)은 도 4에서 단면으로 도시된 바와 같이, 상기 하우징(70)의 바닥 판(70a)으로부터 일정 높이 상승되어 배치된 것으로서, 상기 고정 원판(74)과 바닥 판(70a) 사이에는 고리형의 홈(76)이 형성되어 하우징(70)의 내부에서 발생된 흄은 이와 같은 고리형의 홈(76)과 고정 원판(74)의 내부 공간(74a)을 통하여 배출 덕트(78) 측으로 배출되고, 세정액은 상기 고리형의 홈(76) 부분에 형성된 드레인 관(80)을 통하여 하우징(70)으로부터 외부로 배출된다.

또한 상기 고정 원판(74)은 그 상부 측에서 승강 원판(56)이 승 하강하는 경우, 세정액 또는 흄 등이 고정 원판(74)의 중앙으로 넘어오지 못하도록 방지하는 고리형의 단턱(74b)을 상부 면 중앙에 형성하고 있다.

이와 같은 구조가 도 9에 개략적으로 도시되어 있으며, 여기서는 상기 하우징(70)의 상부 측 일부가 점선으로 표시되어 그 내부를 외부에서 볼 수 있도록 하고 있다. 한편 상기 하우징(70)은 그 상단부의 모서리 내경이 상기 회전판(42) 또는 웨이퍼(W)의 외경에 거의 일치하도록 직경 축소 부(84)를 형성하고 있다. 따라서 상기 회전판(42)과 웨이퍼(W)가 회전하게 되면 회전이 자유롭게 이루어짐과 동시에 하우징(70)의 상부 측으로 세정액 또는 흄이 배출되는 것을 효과적으로 방지하도록 되어 있다.

뿐만 아니라, 상기 하우징(70)은 상하로 분리 및 조립이 가능한 구조를 갖춤으로써 사용 중에 하우징(70)의 내부 소제가 필요하게 되면, 간편하게 분해 소제할 수 있도록 구성된 것이다.

그리고 본 발명은 상기 웨이퍼(W)와 상기 하우징(70)의 사이 간격을 조절하여 상기 웨이퍼(W)가 하우징(70)의 내외부로 승 하강 이동하도록 하여 주는 상하 위치 조절 부(90)를 포함한다. 상기 위치 조절 부(90)는 본 발명의 반도체 웨이퍼 세정장치(1) 측으로 웨이퍼(W)를 진입시키거나 인출하는 경우에 특히 유용한 것으로서, 그 작동 구조가 도 6 및 도 10에 점선으로 도시되어 있다.

상기 위치 조절 부(90)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 상판(32)을 승 하강시켜서 웨이퍼 장착 부(10)와 웨이퍼 회전 부(40)를 상하로 승 하강시키는 상부 측 조정 부(95a)로 이루어지거나 또는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 하판(72)을 승 하강시켜서 상기 세정액 공급 부(50)와 하우징(70)을 승 하강 시키는 하부 측 조정 부(95b)로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 이들 상,하부 측 조정 부(95a)(95b)들을 모두 구비한 구조로 이루어질 수 있다.

상기에서 상부 측 조정 부(95a)는 프레임(5)의 상부 양 측판(5a)에서 상부 측에 수직으로 고정된 복수의 제1 상하 조정 실린더(97)들을 포함하고, 상기 제1 상하 조정 실린더(97)의 로드(97a)들은 각각 "ㄴ"형의 제1 연결 대(97b)를 통하여 상기 상판(32)의 좌우측에 연결되어 있다.

따라서 이와 같은 구조에서는 상기 제1 상하 조정 실린더(97)의 작동으로 그 로드(97a)들이 전후진하면 상기 제1 연결 대(97b)와 상판(32)들을 통하여 상기 웨이퍼 장착 부(10)와 웨이퍼 회전 부(40)를 상하로 승 하강시키도록 된 것이다.

그리고 하부 측 조정 부(95b)는 상기 프레임(5)의 하부 양 측판(5b)에서 하 부 측에 수직으로 고정된 복수의 제2 상하 조정 실린더(102)들을 포함하고, 상기 제2 상하 조정 실린더(102)의 로드(102a)들은 각각 "ㄴ"형의 제2 연결 대(102b)를 통하여 상기 하판(72)의 좌우측에 연결되어 있다.

따라서 이와 같은 구조에서는 상기 제2 상하 조정 실린더(102)의 작동으로 그 로드(102a)들이 전후진하면 상기 제2 연결 대(102b)와 하판(72)들을 통하여 상기 세정액 공급 부(50)와 하우징(70)을 상하로 승 하강시키도록 된 것이다.

미 설명 부호(110)는 제 및 제2 연결 대(97b)(102b)들이 이동 가능한 절개 홈들이고, (120)은 엣지 링이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 세정장치(1)는 상부 측 조정 부(95a)의 제1 상하 조정 실린더(97)의 작동으로 상판(32)과 회전판(42)이 들려진 상태이고, 웨이퍼 장착 부(10)에 구비된 그립퍼 동작 부(30)의 복수의 승강 실린더(34)들은 그 로드들을 하향시켜 누름 봉(37)이 각각의 그립퍼(20)에 구비된 롤러 베어링(28)들을 누르고 있다.

따라서 상기 그립퍼(20)들은 도 5b)에서 점선으로 도시된 바와 같이, 그립 핑거(27)의 하단부가 벌어져서 넓게 확장된 상태이다.

또한 상기 하부 측 조정 부(95b)는 복수의 제2 상하 조정 실린더(102)들이 동작하여 그 로드를 하향시킴으로써 하판(72), 세정액 공급 부(50)와 하우징(70)이 하향으로 이동된 상태이다.

그리고 상기 세정액 공급 부(50)에 구비된 승 하강 실린더(58)는 작동되어 그 로드(58a)가 상향으로 이동되어 노즐 블럭(52)과 승강 원판(56)들을 상승시킨 상태이고, 상기 승강 원판(56)에 마련된 웨이퍼 안착 부(65)의 지지 핀(67)들이 상승된 상태를 유지하도록 한다.

즉 상기 지지 핀(67)들은 승 하강 실린더(58)의 작동으로 상승된 상태이고, 상기 하우징(70)은 제2 상하 조정 실린더(102)들의 작동으로 하향되어 상기 웨이퍼 안착 부(65)의 지지 핀(67)들은 하우징(70)의 상부 측으로 그 상단 일부가 노출되는 상태이고 이러한 상태가 초기 상태이다.

따라서 이와 같은 초기 상태는 상기 제1 상하 조정 실린더(97)의 작동으로 상판(32)과 회전판(42)이 들려진 상태이고, 제2 상하 조정 실린더(102)들의 작동으로 하우징(70)이 하향 이동된 상태이므로 이들 사이에는 공간이 남게 되고, 이 공간 사이를 웨이퍼(W)와 이를 장착하고 있는 로봇 암(미 도시)들이 이동할 수 있게 된다.

이와 같은 초기 상태에서 반도체 웨이퍼 제조 장치의 어느 한 공정으로부터, 바람직하게는 포토 공정으로부터 배출된 웨이퍼(W)를 장착한 로봇 암(미 도시)이 상기 회전판(42)과 하우징(70)의 사이 공간 사이로 진입하여 지지 핀(67) 상에 웨이퍼(W)를 올려놓고 원래 자리로 빠져나가게 된다.

그 다음 상기 제1 상하 조정 실린더(97)의 작동으로 상판(32)과 회전판(42) 이 하향 이동하고, 그에 따라서 회전판(42)에 고정된 그립퍼(20)들이 하강한다. 이러한 그립퍼(20)들은 승강 실린더(34)가 작동하여 누름 봉(37)이 그립퍼(20)의 롤러 베어링(28)들을 누르고 있는 상태이기 때문에 그립 핑거(27)들은 벌어져 있고, 이러한 상태에서 승강 실린더(34)가 작동하여 누름 봉(37)을 상승시키면 비틀림 스프링(24)의 탄성 복원력으로 그립 핑거(27)들은 그 하단부가 최초의 상태로 좁아 들면서 그립 핑거(27)의 홈(27a)들 사이에 웨이퍼(W)를 고정한다.

그 상태에서 상기 세정액 공급 부(50)에 구비된 승 하강 실린더(58)는 작동되어 그 로드(58a)가 하향으로 이동되고, 승강 원판(56)에 마련된 웨이퍼 안착 부(65)의 지지 핀(67)들이 하강되도록 하여 그립퍼(20)에 웨이퍼(W)가 장착된 상태를 유지한다.

다음 상기 하부 측 조정 부(95b)의 복수의 제2 상하 조정 실린더(102)들이 동작하여 그 로드(102a)를 상향시킴으로써 세정액 공급 부(50)와 하우징(70)이 상향으로 이동되도록 한다.

이와 같은 상태가 도 7에 도시된 바와 같으며, 이와 같은 경우 상기 회전판(42)과 웨이퍼(W)는 하우징(70)의 상부 측에 형성된 직경 축소 부(84)의 상단 모서리 내측에 위치되어 하우징(70)이 이를 감싸는 형태로 배치된다.

그 다음 상기 회전 모터(44)가 작동하여 회전판(42)과 상기 회전판(42)에 그립퍼(20)를 통하여 장착된 웨이퍼(W)가 저속회전을 한다. 이와 동시에 세정액 공급 부(50)의 노즐(52a)을 통해서는 세정액이 웨이퍼(W)를 향하여 상향으로 분사된다.

그리고 상기 세정액 공급 부(50)의 하부 측에 마련된 좌우 이동 실린더(59)가 동작하여 상기 승강 원판(56)과 함께 노즐 블럭(52)을 상기 회전판(42)의 반경 방향, 즉 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 반복하여 이동시킨다. 이와 같은 노즐 블럭(52)의 위치이동으로 상기 노즐(52a)에서 분사되는 세정액은 웨이퍼(W)의 하면, 즉 후면의 모든 영역에 걸쳐서 고르게 분사되고, 웨이퍼(W)의 후면을 세정시킨다.

이와 같은 과정에서 상기 웨이퍼(W)로 분사되는 세정액의 분사 압과 상기 회전판(42)의 회전에 의한 회전 원심력에 의해서 웨이퍼(W)의 후면에 묻은 파티클은 모두 제거된다. 그 다음 상기 회전 모터(44)는 회전 속도를 높여 고속으로 회전하면서 웨이퍼(W) 표면에 묻은 세정액을 건조시키게 된다.

이와 같은 고속 회전은 웨이퍼(W)의 하면에 묻은 세정액들에 더욱 큰 원심력을 부여하여 파티클과 함께 세정액들이 웨이퍼(W)의 표면으로부터 웨이퍼 엣지 측으로 이동하면서 제거되도록 한다.

상기와 같은 건조 공정이나 유체 분사 시에 발생되는 흄(hume) 등은 상기 회전판(42)의 모서리에 장착된 엣지 링(120)에 의해서 차단되어 웨이퍼(W)의 바깥쪽으로 분리된다.

상기에서 엣지 링(120)은 웨이퍼(W)와 회전판(42)과의 사이에서 생기는 공간으로 흄 또는 기타 파티클의 유입을 강제로 막는 방파제 역활을 하도록 상기 회전 판(42)의 원주 테두리를 따라서 형성된 것이다.

이와 같은 세정 작동 중에서 세정액들은 하우징(70)의 내부에 가둬지게 되어 외부로의 비산이 방지되고, 하우징(70)의 바닥 하부에 모이게 되며, 상기 하우징(70)의 바닥으로부터 연장된 드레인 관(80)을 통하여 파티클 등의 이물질과 함께 배출된다.

또한 이와 같은 세정과정에서 발생된 흄 등은 하우징(70)의 하부를 구성하는 고정 원판(74)의 내부 공간(74a)을 지나서 배출 덕트(78)를 통과하고 외부로 배출된다.

그리고 이와 같은 과정을 통하여 웨이퍼(W)의 후면 세정이 완료되면, 회전 모터(44)의 작동은 정지되고, 그 상태에서 상기 세정액 공급 부(50)에 구비된 승 하강 실린더(58)가 작동되어 그 로드(58a)가 상향으로 이동되고, 승강 원판(56)에 마련된 웨이퍼 안착 부(65)의 지지 핀(67)들이 상승되도록 하여 웨이퍼(W)의 하부 측에 위치되도록 하고, 이와 동시에 상기 하부 측 조정 부(95b)의 복수의 제2 상하 조정 실린더(102)들은 그 로드(102a)를 하향시킴으로써 하우징(70)이 하향으로 이동되도록 한다.

그 다음 상기 웨이퍼 장착 부(10)에 마련된 승강 실린더(34)가 작동하여 누름 봉(37)을 하강시킴으로써 그립퍼(20)의 롤러 베어링(28)들은 다시 누름 상태가 되어 그립 핑거(27)들은 벌어지게 되고, 그에 따라서 그립퍼(20)들에 의해서 장착 되어 있던 웨이퍼(W)는 그립퍼(20)로부터 분리되어 그 하부 측으로 상승된 지지 핀(67) 위에 놓여진다.

이와 같이 그립퍼(20)들이 웨이퍼(W)를 지지 핀(67) 상에 올려놓으면 웨이퍼 장착 부(10)의 제1 상하 조정 실린더(97)의 작동으로 상판(32)과 회전판(42)이 상향 이동하고, 그에 따라서 회전판(42)에 고정된 그립퍼(20)들이 상향으로 이동하여 웨이퍼(W)로부터 분리되어 들려진다.

따라서 이와 같이 상기 제1 상하 조정 실린더(97)의 작동으로 상판(32)과 회전판(42)이 들려지고, 제2 상하 조정 실린더(102)들의 작동으로 하우징(70)이 하향 이동된 상태이면 이들 사이에는 공간이 남게 되고, 상기에서 설명된 초기의 상태로 되므로 이 공간 사이로 로봇 암(미 도시)이 진입하여 후면 세정이 완료된 웨이퍼(W)를 다시 집고, 후속 공정으로 예를 들면 노광 공정으로 이동한다.

이와 같은 과정을 거쳐서 웨이퍼(W)는 반전이 필요 없이 그 후면을 완벽하게 세정할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 반도체 웨이퍼 세정장치(1)는 도 11에 도시된 바와 같은 반도체 웨이퍼 제조 장치(150)에 장착된다.

이와 같은 본 발명의 반도체 웨이퍼 제조 장치(150)는 그 제조 라인 중에 웨이퍼 표면상에 물질 막을 증착하는 박막 증착(deposition) 부를 갖추고, 상기 물질 막을 패터닝하는 식각 공정 부를 갖는다.

상기 식각 공정 부는 상기 박막 증착 부에서 형성된 웨이퍼(W)의 물질 막의 상부에 감광막을 코팅한 뒤, 감광막을 노광하고 식각 마스크를 이용하여 웨이퍼 상부에 증착되어 있는 물질 막을 패터닝하는 것이다.

그리고 본 발명의 반도체 웨이퍼 제조 장치(150)는 상기 웨이퍼(W) 표면을 연마하여 단차를 없애는 평탄화 공정 부 등을 포함하는 구조이며, 상기 박막 증착(deposition) 부, 식각 공정 부 또는 평탄화 공정 부의 라인 중간에 웨이퍼 세정 부(160)가 장착되며, 상기 웨이퍼 세정 부(160)는 상기에서 도 3 내지 도 10을 참조로 설명한 본 발명의 반도체 웨이퍼 세정장치(1)가 배치된다.

상기와 같은 웨이퍼 세정 부(160)는 웨이퍼(W)를 상부에서 잡고서 하부로부터 세정액을 분사하여 회전 세정시킴으로써 웨이퍼(W)의 후면 세정을 하도록 된 것이며, 반도체 웨이퍼 제조 장치(1)의 여러 공정 중에서 특히 포토 공정으로 노광 공정으로 넘어가는 라인에서, 도 12에 도시된 바와 같이 배치되어 웨이퍼(W)의 반전이 필요 없이 웨이퍼(W) 후면을 효과적으로 세정할 수 있도록 된 것이다.

상기에서 설명된 본 발명은 단지 예를 들어서 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위한 것일 뿐이고, 이러한 특정 실시 예 또는 특정 구조에 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 예를 들면, 본 발명에서 설명된 각종 실린더들은 공압식, 유압식 또는 전기 작동식과 같은 다양한 액튜에이터를 사용할 수 있을 것이고, 본 발명은 어느 특정 작동 방식에 한정되는 것은 아니다.

뿐만 아니라 비록 상세하게 설명되지는 않았지만 자동제어 컴퓨터 또는 PLC 등 자동제어 콘트롤러들을 구비하여 본 발명의 구정부품들을 정해진 타이밍에 맞추어 자동으로 동작시킬 수 있음을 당업자들은 잘 알 수 있는 것이다.

그리고 본 발명에 구비된 구성 품들의 재질 변경 및 균등 기능을 갖는 단순한 구성 부품의 치환 등과 같은 단순한 수정 또는 변형 구조들도 여러 가지로 가능하지만 이들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 웨이퍼를 별도의 라인으로 이동시키거나 반전시키지 않고서도 웨이퍼 후면을 효과적으로 세정할 수 있음으로써, 결과적으로는 총 공정시간을 단축시켜 웨이퍼 세정 작업의 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

그리고 본 발명은 웨이퍼의 세정 작업 시, 엣지 부근의 파티클(particle)성 이물질들이 웨이퍼 안쪽으로 유입되는 것을 효과적으로 방지하여 웨이퍼 세정 효과를 더욱 크게 할 수 있고, 그립퍼가 웨이퍼를 고정하는 과정에서도 웨이퍼에 파티클이 부착하는 것을 최소화하여 양질의 웨이퍼 세정 작업을 이룰 수 있는 우수한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (19)

1. 반도체 웨이퍼를 세정하기 위한 장치에 있어서,

   프레임의 내측에서 웨이퍼의 상부 측에 위치되고, 다수의 그립퍼들을 통하여 웨이퍼를 잡아 주는 웨이퍼 장착 부;

   상기 웨이퍼의 상부 측에 위치되고, 상기 그립퍼들과 상기 그립퍼에 의해서 장착된 웨이퍼를 회전 시키는 웨이퍼 회전 부;

   상기 웨이퍼의 하부 측에 위치되어 상기 웨이퍼의 하부 면으로 세정액을 분사하는 다수의 노즐을 갖는 세정액 공급 부;

   상기 웨이퍼와 노즐들을 에워싸서 웨이퍼의 회전 및 세정 작동 중에 세정액이 외부로 비산되지 않도록 하는 하우징; 및

   상기 웨이퍼와 상기 하우징의 사이 간격을 조절하여 상기 웨이퍼가 하우징의 내외부로 승 하강 이동하도록 하여 주는 상하 위치 조절 부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 웨이퍼 장착 부는 웨이퍼를 잡는 다수의 그립퍼들과, 상기 그립퍼들의 그립작동(gripping)을 동작시키기 위한 그립퍼 동작 부를 구비하고,

   상기 그립퍼들은 웨이퍼 회전 부의 회전판에 장착되며, 그리고

   상기 그립퍼 동작 부는 상기 프레임 상에서 이동 가능한 상판에 고정된 복수의 승강 실린더들을 구비하고, 상기 승강 실린더의 로드에 연결된 누름 봉을 구비하며, 상기 누름 봉이 그립퍼의 상부 측을 눌러서 그립퍼를 개방하고, 상기 승강 실린더의 로드가 상승하면 그립퍼의 하단을 좁히도록 구성된 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 그립퍼들은 각각 회전판에 고정되는 복수의 고정 블럭들과, 상기 고정 블럭들 사이에 회전 가능하도록 끼워지고, 복수의 비틀림 스프링들을 통하여 한쪽 방향으로 탄력 지지하도록 배치된 회전 봉을 갖추고,

   상기 회전 봉에 연결된 그립 핑거를 갖추며, 그리고

   상기 그립 핑거의 상부 면에는 회전 가능하도록 롤러 베어링이 장착되고, 상기 그립 핑거의 하단 내측으로는 웨이퍼의 모서리를 위치시키기 위한 홈이 형성되어 상기 그립퍼 동작 부가 작동하여 상기 롤러 베어링을 누르게 되면, 상기 그립 핑거가 회전판의 중심으로부터 멀어지도록 벌어지고, 상기 그립퍼 동작 부가 누르는 작동을 중단하고 상부 측으로 상승하면 상기 그립 핑거는 비틀림 스프링의 탄성 복원력으로 상기 회전판의 중심을 향하여 좁혀지도록 구성된 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 그립퍼들은 그 무게 중심이 상기 회전 봉을 기준으로 상부 측에 위치함으로써 회전판에 의해서 그립퍼의 고속 회전 시에는 원심력에 의해서 상기 그립 핑거의 하단이 더욱 좁혀지도록 구성된 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 그립 핑거는 상기 웨이퍼에 접촉하는 부분에서 잔존할 수 있는 파티클 요소를 제거하기 위해 구멍을 형성하여 회전 시 파티클들이 상기 구멍을 통해 외부로 빠져나가도록 하고, 상기 그립 핑거의 홈은 삼각형 단면을 형성함으로써 안정적으로 웨이퍼의 이탈을 방지하며, 상기 그립 핑거의 하단부는 고속회전 시 공기의 흐름 저항을 줄이기 위해 원형으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 웨이퍼 회전 부는 상기 프레임에서 상하이동이 가능한 상판의 중앙에 하향으로 회전 모터가 고정되고, 상기 회전 모터는 그 축이 상판을 관통하여 그 하부 측에서 회전판의 중앙에 연결되며, 상기 회전 모터는 상기 회전판과 상기 회전판에 장착된 다수개의 그립퍼들 및, 상기 그립퍼에 의해서 고정된 웨이퍼를 동시에 회전 시키도록 구성된 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정 장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 회전판은 그 모서리에 엣지 링이 장착되고, 상기 엣지 링은 웨이퍼와 회전판과의 사이에서 생기는 공간으로 흄 또는 파티클의 유입을 막도록 상기 회전판의 원주 테두리를 따라서 형성된 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 세정액 공급 부는 외부로부터 세정액이 공급되어 상향으로 분사되는 다수의 노즐이 구비된 노즐 블럭을 갖고, 상기 노즐 블럭은 그 하부 측으로 승강 원판과 연결되며, 상기 승강 원판은 그 하부 측으로 승 하강 실린더의 로드에 연결되고, 상기 승 하강 실린더들은 선형 모터로 이루어진 좌우 이동 실린더의 이동 블럭에 장착된 구조인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 노즐 블럭은 상기 승 하강 실린더의 작동으로 상하 이동하게 되고, 상기 좌우 이동 실린더의 작동으로 상기 웨이퍼의 반경 방향을 따라서 이동하며, 상기 좌우 이동 실린더는 전기적인 동력으로 고정 레일 상에서 이동 블럭이 선형으로 이동되는 선형 모터(Linear Motor)로 이루어짐으로써 상기 노즐 블럭에 형성된 노즐은 세정액을 분사하는 과정에서 웨이퍼의 전체 면에 세정액을 고르게 분사할 수 있도록 구성된 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 세정액 공급 부는 상기 승강 원판의 상부에 웨이퍼를 안착시킬 수 있는 웨이퍼 안착 부를 추가 포함하고, 상기 웨이퍼 안착 부는 상기 승강 원판으로부터 상부 측으로 돌출한 다수의 지지 핀으로 이루어지며, 상기 지지 핀들 위에 웨이퍼가 놓여지는 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 지지 핀들은 상기 승강 원판의 원주 방향으로 등 간격을 유지하는 3점 지지 구조로 배치되고, 상기 지지 핀들의 선단은 뾰쪽한 구조를 형성함으로써 웨이퍼를 받치는 경우, 웨이퍼에 가해지는 손상이 최소한으로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
12. 제 1항에 있어서, 상기 하우징은 웨이퍼와 노즐들을 에워싸는 둥근 원통형의 구조를 갖는 것이고, 상기 프레임의 하부 측을 가로질러서 위치된 하판에 고정되며, 상기 세정액 공급 부의 승강 원판이 승 하강하는 공간을 중앙에 제공하면서 세정액과 세정 작동 중에 발생된 흄(hume)이 배출되도록 하는 통로를 제공하 는 고정 원판을 구비한 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
13. 제 12항에 있어서, 상기 고정 원판은 상기 하우징의 바닥 판으로부터 일정 높이 상승되어 배치된 것이고, 상기 고정 원판과 바닥 판 사이에는 고리형의 홈이 형성되어 하우징의 내부에서 발생된 흄이 고리형의 홈과 고정 원판의 내부 공간을 통하여 배출 덕트 측으로 배출되며, 세정액은 상기 고리형의 홈 부분에 형성된 드레인 관을 통하여 외부로 배출되고, 상기 고정 원판은 그 상부 측에서 승강 원판이 승 하강하는 경우, 세정액 또는 흄 등이 고정 원판의 중앙으로 넘어오지 못하도록 방지하는 고리형의 단턱을 상부 면 중앙에 형성한 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
14. 제 12항에 있어서, 상기 하우징은 그 상단부의 모서리 내경이 상기 회전판 또는 웨이퍼의 외경에 일치하는 직경 축소 부를 형성하고, 상기 하우징은 상하로 분리 및 조립이 가능한 구조를 갖는 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 위치 조절 부는 상기 웨이퍼 장착 부와 웨이퍼 회전 부를 상하로 승 하강시키는 상부 측 조정 부로 이루어지고, 상기 상부 측 조정 부는 상기 프레임의 상부 양 측판에서 상부 측에 수직으로 고정된 복수의 제1 상하 조정 실린더들을 포함하며, 상기 제1 상하 조정 실린더의 로드들은 각각 제1 연결 대를 통하여 상기 프레임의 상판 좌우측에 연결됨으로써 상기 제1 상하 조정 실린더의 작동으로 상기 웨이퍼 장착 부와 웨이퍼 회전 부를 상하로 승 하강시키도록 구성된 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
16. 제 1항에 있어서, 상기 위치 조절 부는 상기 세정액 공급 부와 하우징을 승 하강시키는 하부 측 조정 부로 이루어지고, 상기 하부 측 조정 부는 상기 프레임의 하부 양 측판에서 하부 측에 수직으로 고정된 복수의 제2 상하 조정 실린더들을 포함하고, 상기 제2 상하 조정 실린더의 로드들은 제2 연결 대를 통하여 상기 하판의 좌우측에 연결되며, 상기 제2 상하 조정 실린더의 작동으로 상기 세정액 공급 부와 하우징을 상하로 승 하강시키도록 구성된 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
17. 제 1항에 있어서, 상기 위치 조절 부는 상기 웨이퍼 장착 부와 웨이퍼 회전 부를 상하로 승 하강시키는 상부 측 조정 부와, 상기 세정액 공급 부와 하우징을 승 하강시키는 하부 측 조정 부로 이루어지고,

    상기 상부 측 조정 부는 상기 프레임의 상부 양 측판에서 상부 측에 수직으로 고정된 복수의 제1 상하 조정 실린더들을 포함하며, 상기 제1 상하 조정 실린더의 로드들은 각각 제1 연결 대를 통하여 상기 프레임의 상판 좌우측에 연결됨으로써 상기 제1 상하 조정 실린더의 작동으로 상기 웨이퍼 장착 부와 웨이퍼 회전 부를 상하로 승 하강시키도록 구성되며,

    상기 하부 측 조정 부는 상기 프레임의 하부 양 측판에서 하부 측에 수직으로 고정된 복수의 제2 상하 조정 실린더들을 포함하고, 상기 제2 상하 조정 실린더의 로드들은 제2 연결 대를 통하여 상기 하판의 좌우측에 연결되며, 상기 제2 상하 조정 실린더의 작동으로 상기 세정액 공급 부와 하우징을 상하로 승 하강시키도록 구성된 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
18. 반도체 웨이퍼를 제조하기 위한 장치에 있어서,

    웨이퍼 표면상에 물질 막을 증착하는 박막 증착(deposition) 부;

    상기 박막 증착 부에서 형성된 웨이퍼의 물질 막 상부에 감광막을 코팅한 뒤, 감광막을 노광하고, 식각 마스크를 이용하여 웨이퍼 상부에 증착되어 있는 물질 막을 패터닝하는 식각 공정 부;

    상기 웨이퍼 표면을 연마하여 단차를 없애는 평탄화 공정 부; 및

    상기 박막 증착(deposition) 부, 식각 공정 부 또는 평탄화 공정 부의 라인 중간에 배치되고, 웨이퍼를 상부에서 잡고서 하부로부터 세정액을 분사하여 회전 세정시킴으로써 웨이퍼의 후면 세정을 하도록 된 웨이퍼 세정 부;를 포함하고,

    상기 웨이퍼 세정 부는, 프레임의 내측에서 웨이퍼의 상부 측에 위치되고, 다수의 그립퍼들을 통하여 웨이퍼를 잡아 주는 웨이퍼 장착 부, 상기 웨이퍼의 상부 측에 위치되고, 상기 그립퍼들과 상기 그립퍼에 의해서 장착된 웨이퍼를 회전 시키는 웨이퍼 회전 부, 상기 웨이퍼의 하부 측에 위치되어 상기 웨이퍼의 하부 면으로 세정액을 분사하는 다수의 노즐을 갖는 세정액 공급 부, 상기 웨이퍼와 노즐들을 에워싸서 웨이퍼의 회전 및 세정 작동 중에 세정액이 외부로 비산되지 않도록 하는 하우징, 및 상기 웨이퍼와 상기 하우징의 사이 간격을 조절하여 상기 웨이퍼가 하우징의 내외부로 승 하강 이동하도록 하여 주는 상하 위치 조절 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조 장치.
19. 제 18항에 있어서, 상기 웨이퍼 세정 부는 포토 공정과 노광 공정의 사이에 배치된 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조 장치.

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