KR20040079622A - Apparatus for cleansing a wafer and method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 웨이퍼 세정 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 세정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스크러빙을 통하여 상기 웨이퍼 위의 이물질을 제거하거나 상기 웨이퍼 표면을 고르게 하기 위한 웨이퍼 세정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer cleaning apparatus and a wafer cleaning method using the same, and more particularly, to a wafer cleaning apparatus and a method for removing foreign matter on the wafer or even the surface of the wafer through scrubbing.
근래에 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능 면에 있어서, 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하여 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다. 그리고, 상기 반도체 장치는 미세 입자(particle)를 포함하는 오염 물질에 심각한 영향을 받기 때문에 상기 반도체 장치를 제조할 때 상기 오염 물질에 대한 관리가 엄격하게 요구되고 있다.In recent years, with the rapid spread of information media such as computers, semiconductor devices are also rapidly developing. In terms of its function, the semiconductor device is required to operate at a high speed and to have a large storage capacity. In response to such demands, manufacturing techniques have been developed for semiconductor devices to improve the degree of integration, reliability, and response speed. In addition, since the semiconductor device is severely affected by contaminants including fine particles, management of the contaminants is strictly required when manufacturing the semiconductor device.
그러나, 상기 오염 물질을 엄격하게 관리함에도 불구하고 상기 반도체 장치로 제조하기 위한 웨이퍼의 표면에 상기 오염 물질이 흡착되는 경우가 빈번하게 발생한다. 따라서, 상기 반도체 장치를 제조하는 공정에 상기 오염 물질을 제거하는 세정 공정이 포함된다. 상기 세정 공정의 일 예로, 상기 반도체 장치로 제조하기위한 웨이퍼 표면(패턴이 형성되는 웨이퍼를 포함한다)을 평탄화하는 씨엠피(chemical mechanical polishing : CMP)를 수행한 다음에 이루어지는 세정이 있다. 이는 상기 씨엠피에 의해 생성되는 오염 물질 및 상기 씨엠피를 수행할 때 사용되는 슬러리(slurry)가 상기 웨이퍼 표면에 흡착되기 때문이다.However, despite the strict management of the contaminants, the contaminants are frequently adsorbed on the surface of the wafer for manufacturing with the semiconductor device. Thus, the step of manufacturing the semiconductor device includes a cleaning step of removing the contaminants. An example of the cleaning process is cleaning performed after chemical mechanical polishing (CMP) to planarize a wafer surface (including a wafer on which a pattern is formed) for manufacturing with the semiconductor device. This is because contaminants generated by the CMP and slurry used when performing the CMP are adsorbed onto the wafer surface.
상기 세정 방법으로는 상기 웨이퍼의 표면을 기계적으로 문지르는 스크러빙(scrubbing) 방법이 개발되었다. 이러한 방법의 장치 즉 웨이퍼 세정 장치는 스핀 준비를 비롯한 다른 세척공정에도 채택되었다.As the cleaning method, a scrubbing method for mechanically rubbing the surface of the wafer has been developed. The apparatus of this method, or wafer cleaning apparatus, has also been employed in other cleaning processes, including spin preparation.
웨이퍼 세정 장치 방식을 사용하는 세정 장치의 일 예가 하마다 등 (hamada, et al.)에게 허여된 미 합중국 특허 제5,685,039호와, 오타니 등(ohtani, et al.)에게 허여된 미 합중국 특허 제6,151,744호에 개시되어 있다.One example of a cleaning apparatus using a wafer cleaning apparatus method is US Pat. No. 5,685,039 to Hamada et al. And US Pat. No. 6,151,744 to ohtani et al. Is disclosed.
일반적인 웨이퍼 세정 장치에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼들(W)을 적재한 웨이퍼 캐리어(10)가 웨이퍼 세정 장치의 웨이퍼 캐리어 로딩부에 로딩되고 나면, 웨이퍼 검출센서(미도시)가 웨이퍼(W) 입력횟수를 카운팅하고, 제1로봇암(20)이 웨이퍼 캐리어(10)를 향해 전진하여 웨이퍼 캐리어(10) 내의 웨이퍼들(W) 중에서 하나를 끄집어내어서 핀부(미도시)에 올려놓는다. 이어서 제2로봇암(미도시)이 전후진하여 상기 핀부 상에 놓여진 웨이퍼(W)를 반송하여 도 2에 도시된 종래 발명에 따른 웨이퍼 세정 장치의 스핀 척(30)에 올려놓고 나면, 스핀 척(30)이 웨이퍼(W)를 진공으로 척킹하고, 스핀 척(30)의 측면으로부터 소정 이격되어 배치된 세정액 세정액 공급부(40)가 세정액을 웨이퍼(W)의 표면에 분사한다. 이러한 상태에서 브러쉬(50)가 브러쉬 지지용 암(60)에 의해 웨이퍼(W)의 표면 중앙부 상측으로 이동한 후 수직 하강하여 웨이퍼(W)의 표면 중앙부에 접촉한 그대로 웨이퍼(W)의 표면 가장자리부로 수평 이동하면서 웨이퍼(W)를 스크러빙한다. 이후, 브러쉬(50)가 다시 브러쉬 지지용 암(60)에 의해 웨이퍼(W)의 표면 가장자리부로부터 수직 상승한 후 웨이퍼(W)의 표면 중앙부 상측으로 수평 이동한 후 수직 하강하여 웨이퍼(W)의 표면 중앙부에 접촉한 상태로 웨이퍼(W)의 표면 가장자리부로 이동하면서 웨이퍼(W)를 스크러빙한다. 이러한 과정을 2-3번 반복함으로써 웨이퍼(W)의 스크러빙이 완료된다. 웨이퍼(W)의 스크러빙이 완료되고 나면, 브러쉬(50)가 브러쉬 지지용 암(60)에 의해 스핀 척(30)의 측면과 소정 이격되어 있는 원래의 위치로 되돌아가고 스핀 척(30)이 고속 회전하여 웨이퍼(W)에 묻은 수분을 제거함으로써 웨이퍼(W)의 건조가 이루어진다. 웨이퍼(W)의 건조가 완료되고 나면, 상기 제2로봇암이 웨이퍼(W)를 스핀 척(30)으로부터 상기 핀부로 반송하여 놓고 제1로봇암(20)이 웨이퍼(W)를 상기 핀부로부터 웨이퍼 캐리어(10)로 언로딩한다.In the general wafer cleaning apparatus, as shown in FIG. 1, after the wafer carrier 10 loaded with the wafers W is loaded in the wafer carrier loading portion of the wafer cleaning apparatus, the wafer detection sensor (not shown) is connected to the wafer (not shown). W) Counting the number of inputs, the first robot arm 20 is advanced toward the wafer carrier 10 to take out one of the wafers (W) in the wafer carrier 10 and place it on a pin (not shown). . Subsequently, after the second robot arm (not shown) moves back and forth to convey the wafer W placed on the pin portion and is placed on the spin chuck 30 of the wafer cleaning apparatus according to the related art shown in FIG. 2, the spin chuck 30 chucks the wafer W with a vacuum, and the cleaning liquid cleaning liquid supply part 40 disposed at a predetermined distance from the side surface of the spin chuck 30 sprays the cleaning liquid onto the surface of the wafer W. As shown in FIG. In this state, the brush 50 is moved upward by the brush support arm 60 above the surface center portion of the wafer W, and then vertically lowered to contact the surface center portion of the wafer W as it is. The wafer W is scrubbed while moving horizontally. Subsequently, the brush 50 is vertically raised from the surface edge of the wafer W by the brush supporting arm 60, and then horizontally moved upwardly above the surface center of the wafer W, and then vertically lowered. The wafer W is scrubbed while moving to the surface edge of the wafer W while being in contact with the surface center portion. By repeating this process 2-3 times, the scrubbing of the wafer W is completed. After the scrubbing of the wafer W is completed, the brush 50 is returned to the original position spaced apart from the side of the spin chuck 30 by the brush support arm 60 and the spin chuck 30 is rotated at a high speed. The wafer W is dried by rotating to remove moisture from the wafer W. As shown in FIG. After the drying of the wafer W is completed, the second robot arm transfers the wafer W from the spin chuck 30 to the pin portion, and the first robot arm 20 moves the wafer W from the pin portion. Unloading into the wafer carrier 10.
상기와 같이 웨이퍼 캐리어(10)로 언로딩된 웨이퍼(W)는 정렬 상태가 흐트러져 있다. 따라서 웨이퍼(W)의 인식 부호를 확인하기 위해서나, 또는 이후 공정을 위해서 웨이퍼(W)의 플랫 존을 다시 정렬해야 하는 문제점이 있다. 웨이퍼(W)의 플랫 존을 정렬하기 위해서는 작업자의 핸들링에 의해 정렬하거나, 플랫 존 얼라이너에 의해 정렬해야 한다. 상기와 같이 웨이퍼(W)와의 불필요한 접촉은 파티클 발생의 원인이 되거나 웨이퍼(W)에 스크래치를 발생시키는 원인이 된다.As described above, the wafer W unloaded into the wafer carrier 10 is misaligned. Therefore, there is a problem in that the flat zone of the wafer W must be rearranged in order to confirm the recognition code of the wafer W or for a subsequent process. In order to align the flat zone of the wafer W, it is necessary to align by the handling of the operator or by the flat zone aligner. As described above, unnecessary contact with the wafer W causes particle generation or scratches on the wafer W. As shown in FIG.
상기와 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1목적은 웨이퍼의 플랫 존을 정렬할 수 있는 웨이퍼 세정 장치를 제공하는데 있다.The first object of the present invention for solving the above and problems is to provide a wafer cleaning apparatus capable of aligning the flat zone of the wafer.
본 발명의 제2목적은 상기 웨이퍼 세정 장치를 이용하여 웨이퍼를 세정하기 위한 방법을 제공하는데 있다.A second object of the present invention is to provide a method for cleaning a wafer using the wafer cleaning apparatus.
도 1은 일반적으로 웨이퍼 캐리어로부터 웨이퍼를 웨이퍼 세정 장치로 로딩하는 상태를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view generally showing a state in which a wafer is loaded from a wafer carrier into a wafer cleaning apparatus.
도 2는 종래의 발명에 따른 웨이퍼 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.2 is a schematic perspective view for explaining a wafer cleaning apparatus according to the related art.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.3 is a schematic perspective view illustrating a wafer cleaning apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.4 is a schematic plan view for describing the wafer cleaning apparatus illustrated in FIG. 3.
도 5는 도 3에 도시된 웨이퍼 세정 장치로부터 언로딩된 웨이퍼의 상태를 나타내는 평면도이다.FIG. 5 is a plan view illustrating a state of a wafer unloaded from the wafer cleaning apparatus illustrated in FIG. 3.
도 6은 도 3에 도시된 웨이퍼 세정 장치를 이용하여 웨이퍼를 세정하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 6 is a flowchart for describing a method for cleaning a wafer using the wafer cleaning apparatus shown in FIG. 3.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 웨이퍼 캐리어 20 : 이송암10 wafer wafer 20 transfer arm
130 : 스핀 척 140 : 세정액 공급부130: spin chuck 140: cleaning liquid supply unit
150 : 브러쉬 160 : 브러쉬 지지용 암150: brush 160: brush support arm
170 : 초음파 발진기 180 : 센서170: ultrasonic oscillator 180: sensor
190 : 제어부 W : 웨이퍼190 control unit W wafer
상기 본 발명의 제1목적을 달성하기 위하여 본 발명은 웨이퍼를 진공 흡착하고, 상기 웨이퍼를 회전시키기 위한 스핀 척과, 상기 스핀 척의 주위에 구비되며, 상기 웨이퍼를 세정하기 위한 세정부와, 상기 세정부에 의해 세정된 웨이퍼의 플랫 존을 감지하기 위한 센서 및 상기 웨이퍼의 플랫 존 정렬 여부에 따라 상기 스핀 척의 회전을 제어하여 상기 웨이퍼의 플랫 존을 정렬하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치를 제공한다.In order to achieve the first object of the present invention, the present invention provides a spin chuck for vacuum adsorption of a wafer, and a rotation of the wafer, a cleaning part for cleaning the wafer, and a cleaning part for cleaning the wafer. And a sensor for sensing the flat zone of the wafer cleaned by the controller and a control unit for aligning the flat zone of the wafer by controlling the rotation of the spin chuck according to whether the wafer is flat zone aligned. To provide.
상기 세정부는 세정액을 이용하는 세정액 공급기를 포함하여 구성되거나, 브러쉬 및 초음파 발진기 등을 더 구비하여 구성되는 것이 바람직하다.The cleaning unit may be configured to include a cleaning solution supply using a cleaning solution, or further comprising a brush and an ultrasonic oscillator.
상기 본 발명의 제2목적을 달성하기 위하여 본 발명은 웨이퍼를 스핀 척 상으로 로딩하는 단계와, 웨이퍼를 회전시키고 회전하는 웨이퍼를 세정하는 단계와, 세정된 웨이퍼의 플랫 존을 검출하여 상기 웨이퍼를 정렬하는 단계 및 정렬된 웨이퍼를 스핀 척으로부터 언로딩하는 단계를 포함하는 웨이퍼 세정 방법을 제공한다.In order to achieve the second object of the present invention, the present invention provides a method of loading a wafer onto a spin chuck, rotating the wafer and cleaning the rotating wafer, and detecting the flat zone of the cleaned wafer to detect the wafer. And a step of aligning and unloading the aligned wafer from the spin chuck.
상기 웨이퍼 세정 장치에 구비된 센서를 이용하여 상기 웨이퍼의 플랫 존을 정렬할 수 있다. 상기 웨이퍼가 플랫 존이 정렬된 상태로 상기 웨이퍼 캐리어로 적재되므로 상기 웨이퍼를 정렬하기 위한 접촉으로 인해 발생할 수 있는 파티클과 스크래치의 발생이 억제된다.The flat zone of the wafer may be aligned using a sensor provided in the wafer cleaning apparatus. Since the wafer is loaded into the wafer carrier with the flat zone aligned, generation of particles and scratches that may occur due to contact for aligning the wafer is suppressed.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.3 is a schematic perspective view illustrating a wafer cleaning apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic plan view illustrating the wafer cleaning apparatus illustrated in FIG. 3.
도 3 및 도 4를 참조하면, 웨이퍼 세정 장치에는 웨이퍼(W)를 진공 흡착하고, 웨이퍼(W)를 회전시키기 위한 스핀 척(130)이 구비된다. 스핀 척(130)은 상부에 웨이퍼(W)가 흡착되는 평탄면이 구비되고, 상기 평탄면의 중심을 축으로 회전을 수행한다. 웨이퍼(W)가 흡착되는 상기 평탄면은 웨이퍼(W)의 지름보다 작은 원의 형태를 갖는다. 상기 평탄면에는 웨이퍼(W)를 흡착하기 위한 다수의 홀이 형성되어 있다. 도 3에 도시된 웨이퍼(W)는 원형으로 형성되고, 플랫 존이 형성되어 있는 웨이퍼(W)이다.3 and 4, the wafer cleaning apparatus includes a spin chuck 130 for vacuum suction of the wafer W and for rotating the wafer W. As shown in FIG. The spin chuck 130 has a flat surface on which the wafer W is adsorbed, and rotates about an axis of the flat surface. The flat surface on which the wafer W is adsorbed has a circle shape smaller than the diameter of the wafer W. The flat surface is provided with a plurality of holes for adsorbing the wafer (W). The wafer W shown in FIG. 3 is formed in a circular shape and is a wafer W in which a flat zone is formed.
스핀 척(130)의 제1측면에는 스핀 척(130)과 소정 이격되어 웨이퍼(W)의 상부로 세정액을 분사하는 세정액 공급부(140)가 구비된다. 세정액 공급부(140)는 세정액을 수용하기 위한 세정액 수용부와 웨이퍼(W)의 상부를 향하여 설치되는 분사 노즐을 포함하며, 상기 분사 노즐을 통해 세정액 수용부에 담겨있는 세정액을 웨이퍼(W)의 표면으로 분사한다.The first side surface of the spin chuck 130 is provided with a cleaning liquid supply unit 140 spaced apart from the spin chuck 130 to spray the cleaning liquid to the upper portion of the wafer (W). The cleaning solution supply unit 140 includes a cleaning solution accommodating part for accommodating the cleaning solution and an injection nozzle installed toward the upper portion of the wafer W, and the cleaning solution contained in the cleaning solution accommodating part is disposed on the surface of the wafer W through the injection nozzle. Spray into.
스핀 척(130)의 제2측면에는 웨이퍼(W) 상의 오염 물질을 제거하기 위한 브러쉬(150)가 구비되어 있다. 브러쉬(150)는 웨이퍼(W)의 표면에 접한 상태이고, 상기 접촉한 상태에서 브러쉬(150)가 회전하면서 브러쉬(150)와 웨이퍼(W) 표면의 마찰에 의해 상기 오염 물질을 제거된다. 브러쉬 지지용 암(160)은 브러쉬(150)와 연결되도록 구비되며, 브러쉬(150)를 지지하면서 브러쉬(150)를 이동시킨다. 브러쉬 지지용 암(160)의 이동에 의해 브러쉬(150)는 웨이퍼(W)의 표면에 접하게 되며, 접한 상태에서 웨이퍼(W) 상을 이동하게 된다.The second side of the spin chuck 130 is provided with a brush 150 for removing contaminants on the wafer (W). The brush 150 is in contact with the surface of the wafer W, and the brush 150 is rotated in the contacted state to remove the contaminants by friction between the brush 150 and the surface of the wafer W. The brush support arm 160 is provided to be connected to the brush 150 and moves the brush 150 while supporting the brush 150. By moving the brush support arm 160, the brush 150 comes into contact with the surface of the wafer W, and moves on the wafer W in the contact state.
초음파 발진기(170)는 스핀 척(130)의 상부에 배치된다. 초음파 발진기는 고체나 액체 또는 기체에서 에너지를 전파하는 탄성파의 일종인 초음파를 압전소자로 이용한 초음파 진동자의 진동에 의해 피세정체를 세정하는 장치이다. 이를 좀 더 상세히 언급하면, 초음파 발진기는 약 10~100㎑의 초음파를 웨이퍼(W)에 주사하도록 설치되어 있는 것으로서, 웨이퍼(W) 표면에 분사된 세정액에 미세한 진동을 주게 된다. 세정액 공급 노즐에 의해 세정액이 회전하고 있는 웨이퍼(W) 상에 분사되면 초음파 세정부는 세정액에 약 10~100㎑의 초음파를 공급한다. 세정액은 초음파에 의해 미세한 진동을 일으키면서 웨이퍼(W) 표면에 부착되어 있는 상기 오염 물질을 제거한다. 이때, 초음파는 약 30㎑의 주파수를 갖는 것이 가장 효과적이며, 초음파의 공급 시간은 약 1분 이상을 넘지 않도록 한다. 만일, 1분이상 진행하게 되면, 전기적 연결을 위해 형성된 본딩패드가 손상을 받게되는 현상이 발생될 수 있다. 여기서, 세정액에 일정량의 계면 활성제를 첨가시켜주면 초음파 세정에 대한 효과가 증대된다. 특히, 계면 활성제는 비이온성인 것을 사용하는 것이 바람직하다.The ultrasonic oscillator 170 is disposed above the spin chuck 130. The ultrasonic oscillator is a device for cleaning the object to be cleaned by vibration of an ultrasonic vibrator using ultrasonic waves as a piezoelectric element, which is a kind of elastic wave that propagates energy in a solid, liquid or gas. In more detail, the ultrasonic oscillator is installed to scan the ultrasonic wave of about 10 ~ 100 kHz to the wafer (W), giving a fine vibration to the cleaning liquid sprayed on the surface of the wafer (W). When the cleaning liquid is sprayed onto the rotating wafer W by the cleaning liquid supply nozzle, the ultrasonic cleaning unit supplies ultrasonic waves of about 10 to 100 kPa to the cleaning liquid. The cleaning liquid removes the contaminants attached to the surface of the wafer W while generating a slight vibration by ultrasonic waves. At this time, it is most effective that the ultrasonic wave has a frequency of about 30 Hz, and the supply time of the ultrasonic wave does not exceed about 1 minute or more. If more than 1 minute, the bonding pad formed for the electrical connection may be damaged. Here, the addition of a certain amount of surfactant to the cleaning liquid increases the effect on the ultrasonic cleaning. In particular, it is preferable to use surfactant which is nonionic.
스핀 척(130)의 제3측면에는 웨이퍼(W)의 플랫 존을 감지하기 위한 센서(180)가 구비된다. 센서(180)는 광센서인 것이 바람직하며, 도 4에서와 같이스핀 척(130)에 흡착되는 웨이퍼(W)와 평행하게 구비되어 웨이퍼(W)의 플랫 존을 감지한다. 즉 센서(180)는 웨이퍼(W)의 좌우에 각각 하나씩 구비되어 플랫 존을 감지한다. 상기 2개의 센서(180)중 하나는 발광 센서(180a)가 되고 나머지 하나는 수광 센서(180b)가 된다. 발광 센서(180a)는 웨이퍼(W)의 측면을 향하도록, 그리고 웨이퍼(W)와 평행하도록 광을 조사한다. 발광 센서(180a)에서 조사된 광이 수광 센서(180b)에 입사되면 웨이퍼(W)의 플랫 존이 정렬된 것이고, 상기 발광부에서 조사된 광이 웨이퍼(W)의 측면에 막혀 상기 수광부에 입사되지 못하면 웨이퍼(W)의 플랫 존이 정렬되지 않은 것이다. 웨이퍼(W)의 플랫 존이 정렬되지 않은 경우 스핀 척(130)을 회전하면서 웨이퍼(W)의 플랫 존을 정렬한다.The third side of the spin chuck 130 is provided with a sensor 180 for sensing the flat zone of the wafer (W). The sensor 180 is preferably an optical sensor, and as shown in FIG. 4, the sensor 180 is provided in parallel with the wafer W adsorbed on the spin chuck 130 to sense the flat zone of the wafer W. That is, the sensors 180 are provided on each of the left and right sides of the wafer W to detect flat zones. One of the two sensors 180 becomes the light emitting sensor 180a and the other becomes the light receiving sensor 180b. The light emitting sensor 180a irradiates light toward the side of the wafer W and parallel to the wafer W. As shown in FIG. When the light irradiated from the light emitting sensor 180a is incident on the light receiving sensor 180b, the flat zone of the wafer W is aligned, and the light irradiated from the light emitting portion is blocked by the side surface of the wafer W to enter the light receiving portion. If not, the flat zone of the wafer W is not aligned. When the flat zone of the wafer W is not aligned, the flat zone of the wafer W is aligned while rotating the spin chuck 130.
제어부(190)는 센서(180) 및 스핀 척(130)의 구동부(미도시)와 연결된다. 제어부(190)는 웨이퍼(W)의 플랫 존이 정렬되지 않은 경우에는 웨이퍼(W)의 플랫 존을 정렬하기 위해 스핀 척(130)을 천천히 회전시키고, 웨이퍼(W)의 플랫 존이 정렬되면 스핀 척(130)의 회전을 즉시 정지시켜 상기 플랫 존을 정렬한다.The controller 190 is connected to the driving unit (not shown) of the sensor 180 and the spin chuck 130. The controller 190 slowly rotates the spin chuck 130 to align the flat zones of the wafer W when the flat zones of the wafer W are not aligned, and spins when the flat zones of the wafer W are aligned. Immediately stop the rotation of the chuck 130 to align the flat zone.
상기와 같이와 같이 구성되는 웨이퍼 세정 장치의 경우, 도 6을 참조하여 상기 웨이퍼 세정 장치를 이용하여 웨이퍼를 세정하는 방법을 설명하면, 먼저, 도 1의 웨이퍼들(W)이 적재된 웨이퍼 캐리어(10)를 상기 웨이퍼 세정 장치의 웨이퍼 캐리어 로딩부에 로딩한다. 웨이퍼 캐리어(10)의 로딩이 완료되고 나면, 웨이퍼 검출센서(미도시)가 웨이퍼 입력횟수를 카운팅하고, 제1로봇암(20)이 웨이퍼 캐리어(10)를 향해 전진하여 웨이퍼 캐리어(10) 내의 웨이퍼들(W) 중에서 하나를 끄집어내어서 핀부에 올려놓는다. 이어서 제2로봇암(미도시)이 전후진하여 핀부 상에 놓여진 웨이퍼(W)를 반송하여 도 3에 도시된 스핀 척(130)에 올려놓으면, 스핀 척(130)이 웨이퍼(W)를 진공으로 척킹한다. 이때, 스핀 척(130)은 정지된 상태를 유지한다.(S100)In the case of the wafer cleaning apparatus configured as described above, a method of cleaning the wafer using the wafer cleaning apparatus will be described with reference to FIG. 6. First, a wafer carrier (with which the wafers W of FIG. 1 are loaded) is described. 10) is loaded into the wafer carrier loading section of the wafer cleaning apparatus. After loading of the wafer carrier 10 is completed, a wafer detection sensor (not shown) counts the number of wafer input times, and the first robot arm 20 moves toward the wafer carrier 10 to move in the wafer carrier 10. One of the wafers W is taken out and placed on the pin portion. Subsequently, when the second robot arm (not shown) moves forward and backward, the wafer W placed on the fin portion is conveyed and placed on the spin chuck 130 shown in FIG. 3, and the spin chuck 130 vacuums the wafer W. Chuck with At this time, the spin chuck 130 maintains a stopped state (S100).
웨이퍼(W)의 척킹이 완료되고 나면, 스핀 척(130)의 측면과 소정 이격된 일지점에 위치해 있던 세정액 분사 노즐이 세정액을 웨이퍼(W)의 표면에 분사하기 시작하고, 스핀 척(130)은 회전하기 시작하여 웨이퍼(W)를 점차 고속으로 회전시킨다. 웨이퍼(W)가 스크러빙에 적합한 회전속도로 회전하게 되면 스핀 척(130)은 그 때의 회전 속도를 유지하면서 회전한다. 이때, 브러쉬(150)가 브러쉬 지지용 암(160)에 의해 웨이퍼(W)의 표면 중앙부 상측으로 이동한 후 수직 하강하여 웨이퍼(W)의 표면 중앙부에 접촉한 채 웨이퍼(W)의 표면 가장자리부로 수평 이동하면서 웨이퍼(W)를 스크러빙하기 시작한다. 또한 초음파 발진기(170)에서 웨이퍼(W) 표면의 세정액으로 초음파를 전달하여 오염 물질의 제거를 돕는다. 이후, 브러쉬(150)가 다시 브러쉬 지지용 암(160)에 의해 웨이퍼(W)의 표면 가장자리부로부터 수직 상승한 후 웨이퍼(W)의 표면 중앙부 상측으로 수평 이동한 후 수직 하강하여 웨이퍼(W)의 표면 중앙부에 접촉한 상태로 웨이퍼(W)의 표면 가장자리부로 이동하면서 웨이퍼(W)를 스크러빙한다. 이러한 과정을 2-3번 반복함으로써 웨이퍼(W)의 스크러빙이 완료된다.After the chucking of the wafer W is completed, the cleaning liquid jet nozzle, which is located at a predetermined distance from the side of the spin chuck 130, starts spraying the cleaning liquid onto the surface of the wafer W, and the spin chuck 130 Starts to rotate and gradually rotates the wafer W at a high speed. When the wafer W rotates at a rotation speed suitable for scrubbing, the spin chuck 130 rotates while maintaining the rotation speed at that time. At this time, the brush 150 is moved upward by the brush support arm 160 above the surface center portion of the wafer W, and then vertically lowered to the surface edge portion of the wafer W while contacting the surface center portion of the wafer W. Scrub the wafer W while moving horizontally. In addition, ultrasonic waves are transferred from the ultrasonic oscillator 170 to the cleaning liquid on the surface of the wafer W to help remove contaminants. Subsequently, the brush 150 is vertically raised from the surface edge of the wafer W by the brush support arm 160 and then horizontally moved upwardly above the surface center of the wafer W and then vertically lowered. The wafer W is scrubbed while moving to the surface edge of the wafer W while being in contact with the surface center portion. By repeating this process 2-3 times, the scrubbing of the wafer W is completed.
웨이퍼의 스크러빙이 완료되고 나면, 브러쉬(150)가 브러쉬 지지용 암(160)에 의해 스핀 척(130)의 측면 근처에 있는 원래의 위치로 되돌아가고, 노즐로부터의 순수 분사가 정지되며 스핀 척(130)의 회전 속도가 줄어들다 결국 스핀 척(130)의 회전이 정지한다. 웨이퍼(W)에 묻은 수분이 스핀 척(130)의 회전에 의해 제거됨으로써 웨이퍼(W)의 건조가 이루어진다.(S200)After the scrubbing of the wafer is completed, the brush 150 is returned to the original position near the side of the spin chuck 130 by the brush support arm 160, the pure jet from the nozzle is stopped, and the spin chuck ( The rotation speed of the 130 is reduced. As a result, the rotation of the spin chuck 130 is stopped. Moisture on the wafer W is removed by the rotation of the spin chuck 130 to dry the wafer W. (S200)
스핀 척(130)의 회전이 정지하고 나면, 발광 센서(180a)와 수광 센서(180b)로 이루어진 센서(180)가 스핀 척(130) 상의 웨이퍼(W)의 플랫 존을 감지한다. 이를 좀 더 상세히 언급하면, 우선 발광 센서(180a)에서 조사된 광이 수광 센서(180b)에 도달하는지를 판단한다. 발광 센서(180a)에서 조사된 광이 수광 센서(180b)에 도달하면 웨이퍼(W)의 플랫 존은 정렬이 완료된 상태이다. 발광 센서(180a)에서 조사된 광이 수광 센서(180b)에 도달하지 못하면 웨이퍼(W)의 플랫 존이 정렬되지 않은 상태이므로, 제어부(190)가 스핀 척(130)의 회전을 제어하여 웨이퍼(W)를 회전시키면서 웨이퍼(W)의 플랫 존을 정렬한다.(S300)After the rotation of the spin chuck 130 is stopped, the sensor 180 including the light emitting sensor 180a and the light receiving sensor 180b senses the flat zone of the wafer W on the spin chuck 130. In more detail, first, it is determined whether the light irradiated from the light emitting sensor 180a reaches the light receiving sensor 180b. When the light irradiated from the light emitting sensor 180a reaches the light receiving sensor 180b, the flat zone of the wafer W is in a state where alignment is completed. If the light irradiated from the light emitting sensor 180a does not reach the light receiving sensor 180b, since the flat zone of the wafer W is not aligned, the controller 190 controls the rotation of the spin chuck 130 to control the wafer ( The flat zone of the wafer W is aligned while rotating W. (S300)
웨이퍼(W)의 플랫 존 정렬이 완료되고 나면, 스핀 척(130)의 척킹이 해제된다. 상기 제2로봇암이 웨이퍼(W)를 스핀 척(130)으로부터 상기 핀부로 반송하고 제1로봇암(20)이 웨이퍼(W)를 상기 핀부로부터 웨이퍼 캐리어(10)의 해당 슬롯으로 집어넣는다.(S400)After the flat zone alignment of the wafer W is completed, the chucking of the spin chuck 130 is released. The second robot arm conveys the wafer W from the spin chuck 130 to the pin portion, and the first robot arm 20 inserts the wafer W from the pin portion into the corresponding slot of the wafer carrier 10. (S400)
따라서, 본 발명은 플랫 존 정렬이 완료된 상태의 웨이퍼(W)를 스핀 척(130)으로부터 웨이퍼 캐리어(10)로 언로딩하므로, 웨이퍼 캐리어(10)에 적재된 웨이퍼(W)의 플랫 존을 정렬하기 위해 웨이퍼(W)를 핸들링하거나 플랫 존 얼라이너를 사용할 필요가 없다. 도 5는 웨이퍼(W)가 상기 웨이퍼 세정 장치로부터 웨이퍼 캐리어(10)로 언로딩된 상태를 나타낸다.Therefore, the present invention unloads the wafer W in the state where the flat zone alignment is completed from the spin chuck 130 to the wafer carrier 10, thereby aligning the flat zone of the wafer W loaded on the wafer carrier 10. There is no need to handle the wafer W or use a flat zone aligner to do so. 5 shows a state where the wafer W is unloaded from the wafer cleaning apparatus into the wafer carrier 10.
상기와 같은 본 발명에 따르면 웨이퍼 세정 장치는 웨이퍼를 세정한 후 상기 웨이퍼의 플랫 존을 센서로 감지하여 플랫 존이 정렬된 상태로 상기 웨이퍼를 언로딩할 수 있다. 상기 웨이퍼가 플랫 존이 정렬된 상태로 웨이퍼 캐리어로 적재되므로 상기 웨이퍼를 정렬하기 위한 불필요한 접촉을 줄일 수 있다. 또한 상기 접촉으로 인한 파티클과 스크래치의 발생을 미연에 방지한다. 나아가서 반도체 장치의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention as described above, the wafer cleaning apparatus may unload the wafer in a state where the flat zone is aligned by sensing the flat zone of the wafer with a sensor after cleaning the wafer. Since the wafer is loaded into the wafer carrier with the flat zone aligned, unnecessary contact for aligning the wafer can be reduced. It also prevents the occurrence of particles and scratches due to the contact. Furthermore, the manufacturing yield of a semiconductor device can be improved.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030014595A KR20040079622A (en) | 2003-03-08 | 2003-03-08 | Apparatus for cleansing a wafer and method of the same |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR20040079622A true KR20040079622A (en) | 2004-09-16 |
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ID=37364550
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100809966B1 (en) * | 2006-06-09 | 2008-03-06 | 삼성전자주식회사 | apparatus for manufacturing semiconductor device and level sensing method the same |
| CN116093005A (en) * | 2023-02-16 | 2023-05-09 | 北京聚睿众邦科技有限公司 | Silicon carbide wafer cleaning device and method |
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2003
- 2003-03-08 KR KR1020030014595A patent/KR20040079622A/en not_active Application Discontinuation
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