KR20040061096A - 반도체 웨이퍼의 스핀 스크러버 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 브러시 세정과 초음파 세정을 동시에 진행할 수 있는 반도체 웨이퍼의 스핀 스크러버에 관한 것으로, 본 발명의 반도체 웨이퍼 세정을 위한 스핀 스크러버는 받침판상에 위로 개구부가 형성된 원통의 형태로 이루어지며, 상승된 위치에서는 웨이퍼를 둘러쌀 수 있도록 구성된 스핀 컵과, 상기 스핀 컵상에 장착되며, 일측단에서 웨이퍼 방향으로 순수가 분사되도록 구성된 순수 분사 노즐과, 상판에 웨이퍼가 안착되며, 순수가 웨이퍼상에 고르게 분포되도록 회전되는 스핀 척과, 상기 스핀 컵의 일측 외부에 위치되며, 일단에 브러시를 갖는 그리고 브러쉬 세정시 끝 부분이 고정축을 중심으로 웨이퍼상으로 일정 각도만큼 회전이동할 수 있도록 구성된 브러쉬 아암과, 상기 브러시 아암의 끝 부분에서 초음파를 발생시키는 초음파 발생기를 포함한다.

Description

반도체 웨이퍼의 스핀 스크러버{SPIN SCRUBBER OF SEMICONDUCTOR WAFER}
본 발명은 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 브러시 세정과 초음파 세정을 동시에 진행할 수 있는 반도체 웨이퍼의 스핀 스크러버에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자 또는 반도체 칩 등을 제조하기 위해서는 일반적으로실리콘으로 형성되는 웨이퍼를 반도체 장비를 이용하여 처리한다. 이러한 웨이퍼는 통상적으로 리소그래피, 화학 또는 물리적 증착 및 플라즈마 에칭 등과 같은 일련의 반도체소자 제조공정을 거친다. 상기 반도체소자 제조 공정이 진행되는 동안에, 웨이퍼의 표면에는 화합물 또는 분진 등과 같은 이물질이 잔재하게 되는데, 반도체 소자의 품질을 향상시키기 위해서는 세정 공정을 통해 웨이퍼 표면에 잔재하는 이물질을 완전히 제거하여야한다. 상기 웨이퍼의 표면을 손상하지 않고 상기 웨이퍼상의 이물질을 완전히 세정하기 위한 다양한 세정 방법 및 세정 장치들이 도입되고 있다.
상기 세정 작업은 노즐을 통하여 고압의 순수를 웨이퍼상에 분사한 후에 브러쉬 및 초음파를 이용하여 웨이퍼 표면에 떨어진 파티클 등의 불순물을 제거하는 작업으로 스핀 스크러버(Spin Scrubber)라는 웨이퍼 세정 장비를 사용하여 진행된다.
기존의 스핀 스크러버는 브러시 아암과 D-소닉(초음파) 아암 그리고 린스 노즐이 따로 설치되어 있다. 그렇기 때문에 브러시와 초음파를 동시에 진행할 때에는 브러시 세정을 완료한 후 초음파 세정을 진행하던지, 반대로 초음파 세정을 진행한 후 브러시 세정을 진행하고 있다.
이런 방식으로 세정을 공정을 진행하게 되면 세정효율은 높아지지만 설비 생산성이 떨어져 생산 측면에서는 비효율적이다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 디펙트 제거율을 높이고 생산성도 높일 수 있는 새로운 형태의 스핀 스크러버를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스핀 스크러버의 측면도
도 2는 본 발명에 따른 스핀 스크러버의 평면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
12 : 스핀 컵
13 : 분사 노즐
17 : 스핀척
20 : 세정 아암
24 : 브러쉬
26 : 초음파발생기
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 반도체 웨이퍼 세정을 위한 스핀 스크러버는 받침판상에 위로 개구부가 형성된 원통의 형태로 이루어지며, 상승된 위치에서는 웨이퍼를 둘러쌀 수 있도록 구성된 스핀 컵과, 상기 스핀 컵상에 장착되며, 일측단에서 웨이퍼 방향으로 순수가 분사되도록 구성된 순수 분사 노즐과, 상판에 웨이퍼가 안착되며, 순수가 웨이퍼상에 고르게 분포되도록 회전되는 스핀 척과, 상기 스핀 컵의 일측 외부에 위치되며, 일단에 브러시를 갖는 그리고 브러쉬 세정시 끝 부분이 고정축을 중심으로 웨이퍼상으로 일정 각도만큼 회전이동할 수 있도록 구성된 브러쉬 아암과, 상기 브러시 아암의 끝 부분에서 초음파를 발생시키는 초음파 발생기를 포함한다. 본 발명에서 상기 순수 분사 노즐은 상기 초음파 세정 및 브러시 세정시 순수가 분사되도록 구성된다.
예컨대, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 2에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스핀 스크러버는 브러시와 초음파 발생부를 하나의 아암에 설치하여, 동시에 초음파 세정과 브러시 세정을 진행할 수 있는 장치를 제공한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 스핀 스크러버(10)는 받침판(11)상에 위로 개구부가 형성된 원통의 형태로 스핀 컵(12)이 위치되며, 상승 위치에서는 웨이퍼(w)를 둘러쌀 수 있도록 구성된다. 상기 스핀 컵(12)상에는 적어도 하나의 순수 분사 노즐(13)이 일측단이 위치된다. 상기 분사 노즐(13)은 노즐 고정쇠(15)와 같은 고정 장치를 이용하여 상기 스핀 컵(12)의 측면에 고정되며, 일측단에서 웨이퍼 방향으로 순수가 분사되도록 구성된다.
상기 스핀 척(17)은 상기 스핀 컵(12)의 내부에 위치되며, 상기 순수 분사 노즐(13)로부터 분사되는 순수가 웨이퍼상에 고르게 분포되도록 자체의 회전이 가능하도록 구성된다. 웨이퍼는 상기 스핀 척(17)상에 안착된다. 상기 스핀 컵(12)의 일측 외부에는 세정 아암(20)이 위치되며, 상기 세정 아암(20)은 웨이퍼 세정시 끝 부분이 고정축(22)을 중심으로 웨이퍼상으로 일정 각도만큼 회전이동할 수 있도록 구성된다.
상기 세정 아암(20)의 끝 부분 아래쪽에는 브러시(24)가 장착되며, 아암의 끝단부에는 초음파를 발생시키는 초음파 발생기(26)가 더 장착되어, 세정 효과를 높일 수 있다.
이와 같이 구성된 스핀 스크러버에서 웨이퍼의 세정은 다음과 같이 진행된다.
상기 스핀 척(17)에 웨이퍼(w)가 안착되고, 스핀 컵(12)이 상향 운동되어 웨이퍼를 둘러싼 후에 상기 스핀 척(17) 및 웨이퍼(w)가 회전을 시작한다. 이 때 상기 스핀 컵(12)은 공정 진행중 웨이퍼가 파손되는 경우에 파손된 웨이퍼 조각들이 장비 벽에 충돌해 장비가 손상되는 것을 방지하기 위하여 사용된다. 설정된 회전 속도에 이르면 세정이 시작되는데, 초음파 세정 및 브러쉬 세정이 동시에 진행된다. 공정이 진행되면 먼저 상기 순수 분사 노즐(13)로부터 순수가 웨이퍼(w)상으로 분사된다. 그 후에 상기된 바와 같이 구성된 상기 세정 아암(20)의 일측단이 웨이퍼(w)상으로 진행된다. 그리고, 아암에 부착된 초음파 발생기(26)에서 초음파가 발생되어 웨이퍼 표면의 세정이 이루어짐과 동시에 아암에 부착된 브러시(24)가 웨이퍼(w) 표면에 접촉되어 세정이 진행된다. 여기서, 브러시 세정은 브러시(24)가 회전하면서 웨이퍼 표면의 작은 파티클들을 바깥쪽으로 밀어 떨어뜨리며, 큰 파티클이 박막에 박혀 있을 경우에는 박막 위로 튀어나온 부분을 잘라주어 후속 공정에서 박막이 데포될 때 이상 데포 현상을 막게 된다. 이러한 디펙트를 제거하기 위하여 브러시 세정을 실시한다. 한편, 초음파 세정은 전기적 충격에 의하여 큰 파티클들이 깨져 작은 파티클로 분해되며 후속 린스에 의하여 분해된 작은 파티클들이 웨이퍼 밖으로 떨어져 나가게 된다.
이와 같이 본 특허를 이용하게 되면 브라시 세정과 초음파 세정을 동시에 진행하여 디펙트 제거력을 향상시키고 생산성에 대한 로스도 증가하지않는다.
이상에서, 본 발명에 따른 스핀 스크러버의 구성 및 작용을 상기한 설명 및도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 브라시 세정과 초음파 세정을 동시에 진행하여 디펙트 제거력을 향상시키고 생산성에 대한 로스도 증가하지 않는다.

Claims (2)

  1. 반도체 웨이퍼 세정을 위한 스핀 스크러버에 있어서:
    받침판상에 위로 개구부가 형성된 원통의 형태로 이루어지며, 상승된 위치에서는 웨이퍼를 둘러쌀 수 있도록 구성된 스핀 컵과,
    상기 스핀 컵상에 장착되며, 일측단에서 웨이퍼 방향으로 순수가 분사되도록 구성된 순수 분사 노즐과,
    상판에 웨이퍼가 안착되며, 순수가 웨이퍼상에 고르게 분포되도록 회전되는 스핀 척과,
    상기 스핀 컵의 일측 외부에 위치되며, 일단에 브러시를 갖는 그리고 브러쉬 세정시 끝 부분이 고정축을 중심으로 웨이퍼상으로 일정 각도만큼 회전이동할 수 있도록 구성된 브러쉬 아암과,
    상기 브러시 아암의 끝 부분에서 초음파를 발생시키는 초음파 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀 스크러버,
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 순수 분사 노즐은 상기 초음파 세정 및 브러시 세정시 순수가 분사되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스핀 스크러버.
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