半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングアームと、これを利用したスキャニングユニット
【課題】本発明は一つの軸に回転性と移動性が集中されないスキャニングアームを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明による半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングアームは、半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングアームにおいて、Ｘ軸部（１１）と；該Ｘ軸部（１１）に沿って前、後進移動するようにＸ軸部（１１）に垂直設置されたＺ軸部（１２）；および該Ｚ軸部（１２）で昇、下降するようにＺ軸部（１２）に設置されるＹ軸部（１３）から成ることを特徴とする。
【解決手段】本発明による半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングアームは、半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングアームにおいて、Ｘ軸部（１１）と；該Ｘ軸部（１１）に沿って前、後進移動するようにＸ軸部（１１）に垂直設置されたＺ軸部（１２）；および該Ｚ軸部（１２）で昇、下降するようにＺ軸部（１２）に設置されるＹ軸部（１３）から成ることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体ウエーハの汚染物質を測定する装置に関するもので、特に、ウエーハ表面の汚染物質を捕集するために移動するスキャニングアームとこれを利用したスキャニングユニット（ウエーハ表面を試薬溶液でスキャンする場合、溶液の排出と吸入が行われるノズルと、該ノズルを含む移動手段を含んで以下、スキャニングユニットと称す）に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス（Ｄｅｖｉｃｅ）が高集積化されながら半導体製造ライン及び製造工程上で発生する色々な汚染物質はウエーハ表面に吸着されて半導体デバイスの性能及び収率に影響を及ぼしている。
【０００３】
このため、ウエーハ表面の汚染物質の分析工程は半導体デバイス製造において大事にされていて、これを解決するために従来は各半導体製造ライン及び各製造工程の間に所定ウエーハを選択した後、この選択されたウエーハ表面をスキャニングしてウエーハ表面の汚染物質分析のための汚染物質サンプルを捕集し、これを原子吸光分析（Ａｔｏｍｉｃ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）、誘導結合質量分析（ＩＣＰ−ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）等の破壊分析法や全反射蛍光Ｘ線分析（Ｔｏｔａｌ Ｘ−ｒａｙ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ａｎａｌｙｚｅｒ）のような非破壊分析法で分析している。
【０００４】
すなわち、従来は各製造ライン及び各製造工程で所定のウエーハを選択した後、このウエーハ表面の汚染物質を捕集する前に正確な汚染物質捕集のためにこのウエーハ表面をコーティング（Ｃｏａｔｉｎｇ）している酸化膜（Ｏｘｉｄｅ）を先に除去しなければならなく、これは気相分解装置（Ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｐｐａｒａｔｕｓ）により実現された。
【０００５】
かかる気相分解装置は工程が進行される工程チャンバー（Ｃｈａｍｂｅｒ）と、チャンバー内にウエーハがローディング（Ｌｏａｄｉｎｇ）されるローディングプレート（Ｌｏａｄｉｎｇ ｐｌａｔｅ）と、ウエーハ表面をコーティングしている酸化膜を分解させるためのフッ酸（ＨＦ；ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ ａｃｉｄ）が盛られた容器から構成されて、ウエーハが工程チャンバーに設置されたローディングプレートに移送されると、このウエーハが一定時間工程チャンバー内に安着されるようにして容器から自然増発したフッ酸蒸気によってウエーハ表面をコーティングしていた酸化膜が全部分解されるようにする。
【０００６】
以後、ユーザー（Ｕｓｅｒ）はウエーハを工程チャンバーから取り出した後、ウエーハ表面上にスキャニング溶液を落とし、ユーザーが直接マニュアル（Ｍａｎｕａｌ）でウエーハ表面をスキャニング溶液でスキャニングしてウエーハ表面の汚染分析のための汚染物質サンプルを捕集した。
【０００７】
かかる半導体ウエーハ汚染物質測定装置としては韓國特許第１０−０３８３２６４号｛半導體ウエーハの汚染物質捕集装置及び捕集方法｝が知られている。この半導体ウエーハの汚染物質捕集装置は全体的に工程チャンバー、移送ユニット、ローダー部、気相分解ユニット、スキャニングユニット、ドライユニット、アンローダー部及び汚染物質捕集装置を全般的に制御する中央制御ユニットから構成される。
【０００８】
この時、移送ユニット、ローダー部、気相分解ユニット、スキャニングユニット、ドライユニット及びアンローダー部は工程チャンバー内に設置されるが、移送ユニットをセンター（Ｃｅｎｔｅｒ）にして、ローダー部とアンローダー部が夫々始点と終点になる半円状に設置される。ここで、気相分解ユニット、スキャニングユニット、そしてドライユニットは順次的にローダー部とアンローダー部の間に設置される。
【０００９】
添付図面のうち図１１は従来の半導体ウエーハの汚染物質捕集装置の全体を概略的に示す図である。
【００１０】
この図面に示すように、半導体製造ラインおよび製造工程においてウエーハの汚染程度を分析するために任意のウエーハが選択されると、ユーザーはこのウエーハを汚染物質捕集装置の工程チャンバー内に位置したローダー部に移送する。
【００１１】
以後、ユーザーが工程チャンバーを密閉させた後、汚染物質捕集装置を稼動すると、移送ユニットはローダー部に位置したウエーハを気相分解ユニットのローディングプレートに移送させて、気相分解ユニットはローディングプレートに移送されたウエーハを密閉させた後、フッ酸の蒸気を利用してウエーハ表面にコーティングされた酸化膜を分解させる。
【００１２】
次いで、ウエーハ表面にコーティングされた酸化膜の分解が完了すると、移送ユニットはまた気相分解ユニットに位置したウエーハをスキャニングユニットのウエーハアライナに移送させる。
【００１３】
以後、ウエーハアライナはアラインハンドを利用して移送されたウエーハの位置を正確に整列させると同時に、スキャニングユニットはノズルトレイ位置に回転してノズルトレイに備えられたノズルを挿入した後、ノズルトレイの中央に設置されたスキャニング溶液ボトルでスキャニング溶液を所定量だけ吸入してウエーハの上部に移動した後、ゆっくりウエーハの中央に接近する。
【００１４】
次いで、スキャニングユニットはウエーハセンターとスキャニングユニットに挿入されたノズルがほとんど触れようとする時に接近を中止し、接近が中止すると、ポンプはスキャニングユニットのポンピング流路を通してノズルに吸入されたスキャニング溶液の一部をウエーハ表面に排出してノズルの下段部とウエーハ表面の間にスキャニング溶液が水滴状に凝集されるようにする。
【００１５】
以後、スキャニングユニットに挿入されたノズルの下段部にスキャニング溶液が水滴状に凝集されてウエーハ表面と接触すると、ウエーハアライナはウエーハをゆっくり一方向に回転させて、スキャニングユニットはノズルの下段部、すなわち、スキャニング溶液がウエーハ表面と接触した部分を一側方向にゆっくり移動させる。この時、ウエーハ表面の汚染物質は外部に露出されたスキャニング溶液と接触することでスキャニング溶液内に吸収されることはもちろんである。
【００１６】
この時、スキャニングユニットはスキャニングユニットが一度動く時にウエーハが一回りし、スキャニングユニットがもう一度動くと、ウエーハがまた一回りするステップバイステップ（Ｓｔｅｐ ｂｙ ｓｔｅｐ）でウエーハをスキャニングする。このように、スキャニング溶液がノズルの下段部から離脱することなく、ウエーハのスキャニングが完了すると、ウエーハアライナは回転を止めるようになってスキャニングユニットも移動を止めるようになり、ポンプはポンピング流路を利用してウエーハをスキャニングしたスキャニング溶液を全部ノズル内に吸入する。
【００１７】
以後、スキャニングユニットはユーザーの選択によって二つの方法で動作するが、ユーザーがウエーハを原子吸光分析で分析しようとする場合、スキャニングユニットはサンプリングコップトレイに回転してサンプリングコップにウエーハをスキャニングした汚染物質サンプルを全部排出する。排出が完了すると、スキャニングユニットは、また回転してノズルがノズルボトルの上部に位置するようにした後、スキャニングユニットに設置されたノズル離脱手段（Ｂ）を利用してスキャニングユニットに挿入されたノズルがスキャニングユニットから離脱してノズルボトルに落ちるようにする。
【００１８】
その後、ウエーハは移送ユニットによってアンローダー部に移送されると同時に外部にアンロードされ、汚染物質の捕集工程は終了する。
【００１９】
ただし、ユーザーがウエーハを全反射蛍光Ｘ線分析で分析しようとする場合、スキャニングユニットはウエーハをスキャニングした汚染物質サンプルをウエーハ表面のセンターにまたゆっくり排出した後、また回転してノズルがノズルボトルの上部に位置する。この後、スキャンユニットによりスキャニングユニットに設置されたノズル離脱手段（Ｂ）を利用してスキャニングユニットに挿入されたノズルがスキャニングユニットから離脱してノズルボトルに落ちるようにして、次いで、ウエーハはドライユニットのヒーティングプレートに移送されて乾燥された後、またアンローダー部に移送されて、汚染物質の捕集工程は完了する。
【００２０】
かかる半導体ウエーハ汚染物質測定装置のウエーハ移送ユニットのスキャニングユニットは上下移動および左、右回転の可能な「・」字状のロボットアーム形状を有して、スキャニングユニットを回転させる回転軸を成し、スキャニング溶液を凝集してウエーハ表面をスキャニングし得るようにするノズルを選択的に挿入および離脱させるようにスキャニングユニットの一側端部にはノズル挿入部が形成されている。
【００２１】
このように、従来の半導体ウエーハ汚染物質測定装置のウエーハ移送ユニットのスキャニングユニットは上、下移動と左、右回転が回転軸で同時に行われるため、回転軸に集中された構造が複雑であると共に、スキャニングする途中に回動軌跡を描いた後、ノズル選択をする場合、上、下移動が行われるため、スキャニングの重要変数であるウエーハ表面における動きに正確度が落ちるという問題点があった。
【００２２】
また、装置内の照明手段がない場合、これを外側の制御部の透視窓で確認する方法がないか、または照明手段があってもノズルおよびボトルにおける接触状況の正確度のために近接照明手段が必要となった。
【特許文献１】韓國特許第１０−０３８３２６４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、一つの軸に回転性と移動性が集中されないスキャニングアームを提供することを目的とする。
本発明はスキャニングユニット構造において、スキャニングアームが直線移動する３軸位置決定構造を有するスキャニングユニットを提供することを目的とする。
本発明は前記したスキャニングアームに試薬スキャニング用ノズルが結合されたスキャニングユニットを提供することを目的とする。
【００２４】
本発明はスキャニングと同時にウエーハ表面の乾燥が行われるスキャニングユニットを提供することを目的とする。
本発明は構造の複雑性を改善してウエーハ表面におけるスキャニングの正確度が改善された半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットを提供することを目的とする。
本発明はノズルの吸入、排出の制御がシリンジポンプで行われる半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記目的を達成するために、本発明による半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングアームは、Ｘ軸部と、該Ｘ軸部に沿って前、後進移動するようにＸ軸部に垂直設置されたＺ軸部；および該Ｚ軸部で昇、下降するようにＺ軸部に設置されるＹ軸部から成ることが好ましい。
前記目的を達成するために、本発明による半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングアームのＸ、Ｙ、Ｚ軸部は夫々外部ケーシング内にＬＭガイドと、スクリューバーを設置し、該スクリューバーにはスライダがボールナットで結合されてスクリューバー回動でスライダが移動するということを特徴とする。
【００２６】
前記目的を達成するために、本発明による半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングユニットは、Ｘ軸部と、該Ｘ軸部に沿って前、後進移動するようにＸ軸部に垂直設置されたＺ軸部と、該Ｚ軸部で昇、下降するようにＺ軸部に設置されるＹ軸部１３から成るスキャニングアーム；および試薬ボトルで溶液を吸入した後、スキャンステージ上のウエーハ表面に試薬を噴出すると同時に、吸入状態を維持しながらウエーハ表面に沿って移動しながらウエーハ表面の汚染物質が含まれた溶液を吸入維持し、吸入後には分析機に移動してスキャン溶液を排出するように前記Ｙ軸部に設置されるノズルを含むことが好ましい。
【００２７】
前記目的を達成するために、本発明による半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングユニットの前記スキャニングノズルは、ノズル本体と、該ノズル本体を支持する支え台と、所定のポンピング力が伝えられるポンプ連結部から成ることを特徴とする。
前記目的を達成するために、本発明による半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングユニットの前記支え台は、前記Ｙ軸部の内部スライダに連結される第２連結部と、該第２連結部から垂直連結される第１連結部と、該第１連結部から水平延長され、前記ノズルが挿入搭載される載置台から成ることを特徴とする。
前記目的を達成するために、本発明による半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングユニットはＹ軸部に水平固定された第１連結ブラケット、該第１連結ブラケットに垂直設置された第２連結ブラケット、該第２連結ブラケットに水平設置され、ランプ本体が挿入装着されるメインブラケットから成るブラケット；およびハロゲンランプが内蔵されたランプ本体と、該ランプ本体の下向光を拡散する拡散板と、前記ランプ本体と、拡散板を内側空間に装着するソケットから成るドライヤーをさらに含むことが好ましい。
前記目的を達成するために、本発明による半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングユニットは内部シリンダーで昇降動作によってロッドが上下動されて上部バルブに連結された吸入、排出ホースに圧力を吸入、排出するシリンジポンプ本体から成るシリンジポンピング部を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は従来の半導体ウエーハ汚染物質測定装置のウエーハ移送ユニットのスキャニングユニットが有する問題点（上、下移動と左、右回転が回転軸で同時に行われるため、回転軸に集中された構造が複雑であるという問題点、スキャニング途中に回動軌跡を描いた後にノズルを選択する場合、上、下移動が行われるため、スキャニングの重要変数であるウエーハ表面における動きの正確度が落ちるという短所）を改善して３軸の正確な動作軌跡を有するスキャニングユニット構造を提供し得るという効果がある。
かつ、本発明はノズルおよびボトルにおける接触状況を照明手段によって把握可能にして、ノズルの上、下位置移動と汚染物質捕集状況の正確な把握が可能であるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を用いて具体的に説明する。
【００３０】
添付図面のうち図１ａは本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置の全体外部を示す斜視図で、図１ｂは本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置の内部を示す平面概略図である。
【００３１】
前記各図面に示す本明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置は全体的に外部と遮断された空間内で、特に、入口部に位置してウエーハサイズのうち３００ｍｍ、２００ｍｍ、１５０ｍｍでウエーハカセットを区分して開放するオープナー７００と、該オープナー７００に安着されたカセット内のウエーハをつかんで移送するロボットアーム６００と、該ロボットアーム６００によって移送されたウエーハ表面の１次酸化膜を分解する本発明によるＶＰＤユニット１００と、酸化膜が分解されたウエーハを支持した状態で回転させるスキャンステージ４００と、該スキャンステージ４００上に位置したウエーハ上に溶液を接触させるためにスキャニングユニット５００がｘ、ｙ、ｚ軸の３軸移動して吸入、洗浄部３００で試薬を吸入した後、移動してスキャンステージ４００上のウエーハでスキャニングが行われ、以後に分析装置２００のボトル内にスキャニングされた溶液を排出するようになり、排出後のノズルは吸入、洗浄部３００でノズル内を洗浄した後、試薬を再吸入した後にスキャニング動作が繰り返される。スキャニングに関してはその説明を省略する。即ち、ノズル内の溶液が所定量吸入された状態でウエーハの所定位置に至ると、ウエーハを回転させながら溶液を一部排出させてウエーハの表面上に接触するようにする。大部分の表面を直線方向に移動すると同時にウエーハを回転させて、ウエーハ表面の大部分に溶液が接触しながら汚染物質が捕集される。この捕集された汚染物質の溶液をノズルの吸入状態で分析機に移動して空いた空間のボトルに排出させる。
【００３２】
以後、試験が終わった各ウエーハを移送ユニットロボットアームがアライナに移動させて各ウエーハのＩＤを認識すると同時に整列させてカセットに移して入れるようになる。
【００３３】
このような汚染物質が含まれた溶液をボトルに排出することで、本発明の全体的な装置の動作は終わる。次いで、ユーザーは測定装備を用いてボトルごとの汚染度を測定するようになるのである。
【００３４】
添付図面のうち図２は本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットを示す斜視図で、図３は本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのノズル部をＡ−Ａ線により切断して拡大して示す断面図である。
【００３５】
前記各図面に示す本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットは大きくスキャニングアーム１０と、スキャニングノズル２０と、ドライヤー３０（図４参照）と、シリンジポンピング部４０から成る。
【００３６】
具体的に、前記スキャニングアーム１０はＸ軸部１１と、該Ｘ軸部１１に沿って前、後進移動すると共にＹ軸部１３を搭載したＺ軸部１２と、該Ｚ軸部１２で前、後進されるノズル２０を搭載したＹ軸部１３から成る。
【００３７】
前記スキャニングアーム１０のＸ、Ｙ、Ｚ軸部１１、１３、１２は夫々外部ケーシング１０１内にＬＭガイド１０２と、スクリューバー１０３を設置し、該スクリューバー１０３にはスライダ１０４がボールナット１０５で合わせられて駆動モーター１０６として前記スクリューバー１０３を回動することで、前記スライダ１０４が移動する構造から成り、電源ラインおよびその他の制御信号ラインから成り、細部的な各信号ラインはその説明を省略する。
【００３８】
前記スキャニングノズル２０は試薬溶液ボトルで溶液を吸入した後、スキャンステージ上のウエーハ表面に試薬を噴出すると同時に、吸入状態を維持しながらウエーハ表面に沿って移動しながらウエーハ表面の汚染物質が含まれた溶液を吸入維持するもので、吸入後には分析機に移動して排出するようになる。もちろんのこと、排出後には次のウエーハの汚染物質捕集のために試薬ボトルでノズル内部を洗浄した後、新しい溶液を一定量吸入した後、同じ動作を繰り返す。
【００３９】
特に、本発明は前記ノズル２０をスキャニングする時に近接位置したドライヤー３０（図４参照）が一緒に追い付きながら乾燥作業を遂行する。これは従来において別途のドライヤーでウエーハを移動したことに比べて、非常に簡単化した効果的な設備である。
【００４０】
前記ノズル２０は前記Ｙ軸部１３に設置され、具体的に、ポンプ連結部２２と、該ポンプ連結部２２を支持する支え台２３と、前記ポンプ連結部２２の下方に連結されるノズル本体２１から成る。前記ポンプ連結部２２はポンピングホース（図示せず）連結用ふた２２ａと連結ブラケット２２ｂから成る。本発明によるノズル２０に対するポンピング動作は図９、１０ａ、１０ｂを用いて後述する。
【００４１】
前記支え台２３は、図３に示すように、Ｙ軸部１３の上面で移動可能に内部スライダ１０４に沿って移動し、前記Ｙ軸部１３の内部スライダ１０４に連結される第２連結部２３ｃと、該連結部２３ｃから垂直連結される第１連結部２３ｂと、該第１連結部２３ｂから水平延長され、前記ノズル２１が挿入搭載される載置台２３ａから成る。
【００４２】
したがって、前記Ｙ軸部１３の移動で後述するように第３位置が決定され、以後にウエーハ表面のスキャニングと試薬溶液の吸入と排出はノズル２０に別途に設置された制御信号で行われる。かかる制御信号は、例えば、ＲＯＭ（図示せず）に記憶されたプログラムの示す命令に基づいてＣＰＵ（図示せず）から出力されるものである。かかる制御信号によりスキャニングユニットの駆動回路（図示せず）はノズル２０、Ｘ軸部等を駆動させる。
【００４３】
添付図面のうち図６ａ、６ｂ、６ｃは本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのノズル位置動作を示す動作図である。
【００４４】
前記各図面に示すように、本発明によるスキャニングユニット１０は所定の制御信号でＸ軸部１１を駆動すると、ケーシング１０１内部のＬＭガイド１０２と、ボールスクリュー１０３に沿って螺合されたスライダ１０４が移動しながらその位置を決定するようになる。このような各軸部の位置移動はこのスクリューバー１０３に螺合されたスライダ１０４の移動で達成され、前記スクリューバー１０３は駆動モーターの軸と連結されてモーター軸が螺合されて回転するように連結されているから、スライダ１０４を正逆移動させて所望する位置に移動させるようになる。
【００４５】
したがって、Ｘ軸部１１に沿ってＺ軸部１２が移動することで、第１位置を決定するようになり、次いで、Ｚ軸部１２に搭載されたＹ軸部１３の高さ（第２位置）を決定した後、該Ｙ軸部１３に固定されたノズル２０とドライヤー３０（図４参照）とを一体に移動させて第３位置を決定するようになるのである。以後、前記ノズル２０を水平移動することはＺ軸部１３を駆動することで、ウエーハ表面の移動が行われるわけである。
【００４６】
添付図面のうち図４は半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのドライヤーの要所を拡大して示す斜視図で、図５は本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのドライヤーの要所を抜粋して示す分解図で、図７は本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットでノズルとドライヤーとが同時に動作することを示す概略図である。
【００４７】
前記図面に示す本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのドライヤー３０は、ランプ本体３３と、拡散板３２をソケット３１の空間３１ａに装着し、この状態のドライヤー３０をＹ軸部１３に水平固定された第１連結ブラケット３４ｃと、該第１連結ブラケット３４ｃに垂直設置された第２連結ブラケット３４ｂおよび該第２連結ブラケット３４ｂに水平設置され、前記ランプ本体３３が挿入装着されるメインブラケット３４ａから成る。
【００４８】
前記ランプ本体３３にはハロゲンランプ（ＩＲ−Ｅｍｉｔｔｅｒ＋ＭＣ−２３４ ｐａｒａｂｏｌｉｃ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）から成り、その下方にハルロゲルレムプの発光を拡散するように拡散板３２が設置されている。該拡散板３２はサファイア材質から成る。
【００４９】
したがって、本発明によるドライヤー３０は独立的なウエーハ乾燥機能を遂行することなく、スキャンユニットの末端Ｙ軸部１３に付着されてノズル２０の試薬スキャンが行われた一定距離後方に沿ってウエーハ表面を乾燥するようにすることを特徴とする。
【００５０】
添付図面のうち８ａ、８ｂは本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのスキャン作用を説明する説明図である。
【００５１】
前記スキャニングユニット１０のノズル２０は酸化処理されたウエーハ表面に沿ってノズル本体２１が所定の高さに接触した状態で前記Ｙ軸部１３に設置され、具体的に、ポンプ連結部２２と、該ポンプ連結部２２を支持する支え台２３と、前記ポンプ連結部２２の下方に連結されるノズル本体２１から成る（図２参照）。
【００５２】
したがって、前記ノズル２１内に吸入されたスキャニング溶液を一次的にウエーハ表面に排出するようになり、スキャニング溶液が酸化処理されたウエーハ表面を満たすようになると同時に、前記ノズル本体２１の内部で瞬間的に吸入されることで、図８ｂのように各汚染物質が含まれた溶液は再び前記ノズル本体２１内に充填されるようになる。
【００５３】
このような溶液の排出と吸入が回転中のウエーハ表面に沿って持続的に進行されてウエーハ表面全体の汚染物質を捕集可能になり、この捕集された汚染物質は分析機の各ボトルに順次に盛られて分析される。
【００５４】
添付図面のうち図９は本発明によるスキャニングユニットのシリンジポンプ４０の斜視図で、図１０ａ、図１０ｂは本発明によるスキャニングユニットのシリンジポンプ作用例を示す概略図である。
【００５５】
前記各図面に示す本発明による試薬の吸入およびポンピングの構造およびその動作は図面に示すように、シリンジポンピング部４０と、該ポンピング部４０の内部で昇降動作により内部ロッドが動作して上部バルブ４２に連結された吸入、排出ホース４３を選択して圧力を加えるシリンジポンプ本体４１から成る。
【００５６】
このようなシリンジポンピング部４０は所定の制御動作で前記ノズル２０の下段部に接触する試薬溶液の吸入と排出を精密に制御しながらウエーハ表面をスキャニングするようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１ａ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置の全体外部を示す斜視図である。
【図１ｂ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置の内部を示す平面概略図である。
【図２】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットを示す斜視図である。
【図３】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのノズル部を拡大して示す断面図である。
【図４】半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのドライヤーの要所を拡大して示す斜視図である。
【図５】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのドライヤーの要所を抜粋して示す分解図である。
【図６ａ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのノズル位置動作を示す動作図である。
【図６ｂ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのノズル位置動作を示す動作図である。
【図６ｃ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのノズル位置動作を示す動作図である。
【図７】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットにおいて、ノズルとドライヤーとが同時に動作することを示す概略図である。
【図８ａ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのスキャン作用を説明する説明図である。
【図８ｂ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのスキャン作用を説明する説明図である。
【図９】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのシリンジポンプの斜視図である。
【図１０ａ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのシリンジポンプの動作例を示す図である。
【図１０ｂ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのシリンジポンプの動作例を示す図である。
【図１１】従来の半導体ウエーハの汚染物質捕集装置の全体を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ スキャニングアーム
１１ Ｘ軸部
１２ Ｚ軸部
１３ Ｙ軸部
１００ ＶＰＤユニット
２００ 分析装置
３００ 吸入、洗浄部
４００ スキャンステージ
５００ スキャニングユニット
６００ ロボットアーム
７００ オープナー
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体ウエーハの汚染物質を測定する装置に関するもので、特に、ウエーハ表面の汚染物質を捕集するために移動するスキャニングアームとこれを利用したスキャニングユニット（ウエーハ表面を試薬溶液でスキャンする場合、溶液の排出と吸入が行われるノズルと、該ノズルを含む移動手段を含んで以下、スキャニングユニットと称す）に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス（Ｄｅｖｉｃｅ）が高集積化されながら半導体製造ライン及び製造工程上で発生する色々な汚染物質はウエーハ表面に吸着されて半導体デバイスの性能及び収率に影響を及ぼしている。
【０００３】
このため、ウエーハ表面の汚染物質の分析工程は半導体デバイス製造において大事にされていて、これを解決するために従来は各半導体製造ライン及び各製造工程の間に所定ウエーハを選択した後、この選択されたウエーハ表面をスキャニングしてウエーハ表面の汚染物質分析のための汚染物質サンプルを捕集し、これを原子吸光分析（Ａｔｏｍｉｃ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）、誘導結合質量分析（ＩＣＰ−ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）等の破壊分析法や全反射蛍光Ｘ線分析（Ｔｏｔａｌ Ｘ−ｒａｙ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ａｎａｌｙｚｅｒ）のような非破壊分析法で分析している。
【０００４】
すなわち、従来は各製造ライン及び各製造工程で所定のウエーハを選択した後、このウエーハ表面の汚染物質を捕集する前に正確な汚染物質捕集のためにこのウエーハ表面をコーティング（Ｃｏａｔｉｎｇ）している酸化膜（Ｏｘｉｄｅ）を先に除去しなければならなく、これは気相分解装置（Ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｐｐａｒａｔｕｓ）により実現された。
【０００５】
かかる気相分解装置は工程が進行される工程チャンバー（Ｃｈａｍｂｅｒ）と、チャンバー内にウエーハがローディング（Ｌｏａｄｉｎｇ）されるローディングプレート（Ｌｏａｄｉｎｇ ｐｌａｔｅ）と、ウエーハ表面をコーティングしている酸化膜を分解させるためのフッ酸（ＨＦ；ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ ａｃｉｄ）が盛られた容器から構成されて、ウエーハが工程チャンバーに設置されたローディングプレートに移送されると、このウエーハが一定時間工程チャンバー内に安着されるようにして容器から自然増発したフッ酸蒸気によってウエーハ表面をコーティングしていた酸化膜が全部分解されるようにする。
【０００６】
以後、ユーザー（Ｕｓｅｒ）はウエーハを工程チャンバーから取り出した後、ウエーハ表面上にスキャニング溶液を落とし、ユーザーが直接マニュアル（Ｍａｎｕａｌ）でウエーハ表面をスキャニング溶液でスキャニングしてウエーハ表面の汚染分析のための汚染物質サンプルを捕集した。
【０００７】
かかる半導体ウエーハ汚染物質測定装置としては韓國特許第１０−０３８３２６４号｛半導體ウエーハの汚染物質捕集装置及び捕集方法｝が知られている。この半導体ウエーハの汚染物質捕集装置は全体的に工程チャンバー、移送ユニット、ローダー部、気相分解ユニット、スキャニングユニット、ドライユニット、アンローダー部及び汚染物質捕集装置を全般的に制御する中央制御ユニットから構成される。
【０００８】
この時、移送ユニット、ローダー部、気相分解ユニット、スキャニングユニット、ドライユニット及びアンローダー部は工程チャンバー内に設置されるが、移送ユニットをセンター（Ｃｅｎｔｅｒ）にして、ローダー部とアンローダー部が夫々始点と終点になる半円状に設置される。ここで、気相分解ユニット、スキャニングユニット、そしてドライユニットは順次的にローダー部とアンローダー部の間に設置される。
【０００９】
添付図面のうち図１１は従来の半導体ウエーハの汚染物質捕集装置の全体を概略的に示す図である。
【００１０】
この図面に示すように、半導体製造ラインおよび製造工程においてウエーハの汚染程度を分析するために任意のウエーハが選択されると、ユーザーはこのウエーハを汚染物質捕集装置の工程チャンバー内に位置したローダー部に移送する。
【００１１】
以後、ユーザーが工程チャンバーを密閉させた後、汚染物質捕集装置を稼動すると、移送ユニットはローダー部に位置したウエーハを気相分解ユニットのローディングプレートに移送させて、気相分解ユニットはローディングプレートに移送されたウエーハを密閉させた後、フッ酸の蒸気を利用してウエーハ表面にコーティングされた酸化膜を分解させる。
【００１２】
次いで、ウエーハ表面にコーティングされた酸化膜の分解が完了すると、移送ユニットはまた気相分解ユニットに位置したウエーハをスキャニングユニットのウエーハアライナに移送させる。
【００１３】
以後、ウエーハアライナはアラインハンドを利用して移送されたウエーハの位置を正確に整列させると同時に、スキャニングユニットはノズルトレイ位置に回転してノズルトレイに備えられたノズルを挿入した後、ノズルトレイの中央に設置されたスキャニング溶液ボトルでスキャニング溶液を所定量だけ吸入してウエーハの上部に移動した後、ゆっくりウエーハの中央に接近する。
【００１４】
次いで、スキャニングユニットはウエーハセンターとスキャニングユニットに挿入されたノズルがほとんど触れようとする時に接近を中止し、接近が中止すると、ポンプはスキャニングユニットのポンピング流路を通してノズルに吸入されたスキャニング溶液の一部をウエーハ表面に排出してノズルの下段部とウエーハ表面の間にスキャニング溶液が水滴状に凝集されるようにする。
【００１５】
以後、スキャニングユニットに挿入されたノズルの下段部にスキャニング溶液が水滴状に凝集されてウエーハ表面と接触すると、ウエーハアライナはウエーハをゆっくり一方向に回転させて、スキャニングユニットはノズルの下段部、すなわち、スキャニング溶液がウエーハ表面と接触した部分を一側方向にゆっくり移動させる。この時、ウエーハ表面の汚染物質は外部に露出されたスキャニング溶液と接触することでスキャニング溶液内に吸収されることはもちろんである。
【００１６】
この時、スキャニングユニットはスキャニングユニットが一度動く時にウエーハが一回りし、スキャニングユニットがもう一度動くと、ウエーハがまた一回りするステップバイステップ（Ｓｔｅｐ ｂｙ ｓｔｅｐ）でウエーハをスキャニングする。このように、スキャニング溶液がノズルの下段部から離脱することなく、ウエーハのスキャニングが完了すると、ウエーハアライナは回転を止めるようになってスキャニングユニットも移動を止めるようになり、ポンプはポンピング流路を利用してウエーハをスキャニングしたスキャニング溶液を全部ノズル内に吸入する。
【００１７】
以後、スキャニングユニットはユーザーの選択によって二つの方法で動作するが、ユーザーがウエーハを原子吸光分析で分析しようとする場合、スキャニングユニットはサンプリングコップトレイに回転してサンプリングコップにウエーハをスキャニングした汚染物質サンプルを全部排出する。排出が完了すると、スキャニングユニットは、また回転してノズルがノズルボトルの上部に位置するようにした後、スキャニングユニットに設置されたノズル離脱手段（Ｂ）を利用してスキャニングユニットに挿入されたノズルがスキャニングユニットから離脱してノズルボトルに落ちるようにする。
【００１８】
その後、ウエーハは移送ユニットによってアンローダー部に移送されると同時に外部にアンロードされ、汚染物質の捕集工程は終了する。
【００１９】
ただし、ユーザーがウエーハを全反射蛍光Ｘ線分析で分析しようとする場合、スキャニングユニットはウエーハをスキャニングした汚染物質サンプルをウエーハ表面のセンターにまたゆっくり排出した後、また回転してノズルがノズルボトルの上部に位置する。この後、スキャンユニットによりスキャニングユニットに設置されたノズル離脱手段（Ｂ）を利用してスキャニングユニットに挿入されたノズルがスキャニングユニットから離脱してノズルボトルに落ちるようにして、次いで、ウエーハはドライユニットのヒーティングプレートに移送されて乾燥された後、またアンローダー部に移送されて、汚染物質の捕集工程は完了する。
【００２０】
かかる半導体ウエーハ汚染物質測定装置のウエーハ移送ユニットのスキャニングユニットは上下移動および左、右回転の可能な「・」字状のロボットアーム形状を有して、スキャニングユニットを回転させる回転軸を成し、スキャニング溶液を凝集してウエーハ表面をスキャニングし得るようにするノズルを選択的に挿入および離脱させるようにスキャニングユニットの一側端部にはノズル挿入部が形成されている。
【００２１】
このように、従来の半導体ウエーハ汚染物質測定装置のウエーハ移送ユニットのスキャニングユニットは上、下移動と左、右回転が回転軸で同時に行われるため、回転軸に集中された構造が複雑であると共に、スキャニングする途中に回動軌跡を描いた後、ノズル選択をする場合、上、下移動が行われるため、スキャニングの重要変数であるウエーハ表面における動きに正確度が落ちるという問題点があった。
【００２２】
また、装置内の照明手段がない場合、これを外側の制御部の透視窓で確認する方法がないか、または照明手段があってもノズルおよびボトルにおける接触状況の正確度のために近接照明手段が必要となった。
【特許文献１】韓國特許第１０−０３８３２６４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、一つの軸に回転性と移動性が集中されないスキャニングアームを提供することを目的とする。
本発明はスキャニングユニット構造において、スキャニングアームが直線移動する３軸位置決定構造を有するスキャニングユニットを提供することを目的とする。
本発明は前記したスキャニングアームに試薬スキャニング用ノズルが結合されたスキャニングユニットを提供することを目的とする。
【００２４】
本発明はスキャニングと同時にウエーハ表面の乾燥が行われるスキャニングユニットを提供することを目的とする。
本発明は構造の複雑性を改善してウエーハ表面におけるスキャニングの正確度が改善された半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットを提供することを目的とする。
本発明はノズルの吸入、排出の制御がシリンジポンプで行われる半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記目的を達成するために、本発明による半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングアームは、Ｘ軸部と、該Ｘ軸部に沿って前、後進移動するようにＸ軸部に垂直設置されたＺ軸部；および該Ｚ軸部で昇、下降するようにＺ軸部に設置されるＹ軸部から成ることが好ましい。
前記目的を達成するために、本発明による半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングアームのＸ、Ｙ、Ｚ軸部は夫々外部ケーシング内にＬＭガイドと、スクリューバーを設置し、該スクリューバーにはスライダがボールナットで結合されてスクリューバー回動でスライダが移動するということを特徴とする。
【００２６】
前記目的を達成するために、本発明による半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングユニットは、Ｘ軸部と、該Ｘ軸部に沿って前、後進移動するようにＸ軸部に垂直設置されたＺ軸部と、該Ｚ軸部で昇、下降するようにＺ軸部に設置されるＹ軸部１３から成るスキャニングアーム；および試薬ボトルで溶液を吸入した後、スキャンステージ上のウエーハ表面に試薬を噴出すると同時に、吸入状態を維持しながらウエーハ表面に沿って移動しながらウエーハ表面の汚染物質が含まれた溶液を吸入維持し、吸入後には分析機に移動してスキャン溶液を排出するように前記Ｙ軸部に設置されるノズルを含むことが好ましい。
【００２７】
前記目的を達成するために、本発明による半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングユニットの前記スキャニングノズルは、ノズル本体と、該ノズル本体を支持する支え台と、所定のポンピング力が伝えられるポンプ連結部から成ることを特徴とする。
前記目的を達成するために、本発明による半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングユニットの前記支え台は、前記Ｙ軸部の内部スライダに連結される第２連結部と、該第２連結部から垂直連結される第１連結部と、該第１連結部から水平延長され、前記ノズルが挿入搭載される載置台から成ることを特徴とする。
前記目的を達成するために、本発明による半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングユニットはＹ軸部に水平固定された第１連結ブラケット、該第１連結ブラケットに垂直設置された第２連結ブラケット、該第２連結ブラケットに水平設置され、ランプ本体が挿入装着されるメインブラケットから成るブラケット；およびハロゲンランプが内蔵されたランプ本体と、該ランプ本体の下向光を拡散する拡散板と、前記ランプ本体と、拡散板を内側空間に装着するソケットから成るドライヤーをさらに含むことが好ましい。
前記目的を達成するために、本発明による半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングユニットは内部シリンダーで昇降動作によってロッドが上下動されて上部バルブに連結された吸入、排出ホースに圧力を吸入、排出するシリンジポンプ本体から成るシリンジポンピング部を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は従来の半導体ウエーハ汚染物質測定装置のウエーハ移送ユニットのスキャニングユニットが有する問題点（上、下移動と左、右回転が回転軸で同時に行われるため、回転軸に集中された構造が複雑であるという問題点、スキャニング途中に回動軌跡を描いた後にノズルを選択する場合、上、下移動が行われるため、スキャニングの重要変数であるウエーハ表面における動きの正確度が落ちるという短所）を改善して３軸の正確な動作軌跡を有するスキャニングユニット構造を提供し得るという効果がある。
かつ、本発明はノズルおよびボトルにおける接触状況を照明手段によって把握可能にして、ノズルの上、下位置移動と汚染物質捕集状況の正確な把握が可能であるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を用いて具体的に説明する。
【００３０】
添付図面のうち図１ａは本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置の全体外部を示す斜視図で、図１ｂは本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置の内部を示す平面概略図である。
【００３１】
前記各図面に示す本明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置は全体的に外部と遮断された空間内で、特に、入口部に位置してウエーハサイズのうち３００ｍｍ、２００ｍｍ、１５０ｍｍでウエーハカセットを区分して開放するオープナー７００と、該オープナー７００に安着されたカセット内のウエーハをつかんで移送するロボットアーム６００と、該ロボットアーム６００によって移送されたウエーハ表面の１次酸化膜を分解する本発明によるＶＰＤユニット１００と、酸化膜が分解されたウエーハを支持した状態で回転させるスキャンステージ４００と、該スキャンステージ４００上に位置したウエーハ上に溶液を接触させるためにスキャニングユニット５００がｘ、ｙ、ｚ軸の３軸移動して吸入、洗浄部３００で試薬を吸入した後、移動してスキャンステージ４００上のウエーハでスキャニングが行われ、以後に分析装置２００のボトル内にスキャニングされた溶液を排出するようになり、排出後のノズルは吸入、洗浄部３００でノズル内を洗浄した後、試薬を再吸入した後にスキャニング動作が繰り返される。スキャニングに関してはその説明を省略する。即ち、ノズル内の溶液が所定量吸入された状態でウエーハの所定位置に至ると、ウエーハを回転させながら溶液を一部排出させてウエーハの表面上に接触するようにする。大部分の表面を直線方向に移動すると同時にウエーハを回転させて、ウエーハ表面の大部分に溶液が接触しながら汚染物質が捕集される。この捕集された汚染物質の溶液をノズルの吸入状態で分析機に移動して空いた空間のボトルに排出させる。
【００３２】
以後、試験が終わった各ウエーハを移送ユニットロボットアームがアライナに移動させて各ウエーハのＩＤを認識すると同時に整列させてカセットに移して入れるようになる。
【００３３】
このような汚染物質が含まれた溶液をボトルに排出することで、本発明の全体的な装置の動作は終わる。次いで、ユーザーは測定装備を用いてボトルごとの汚染度を測定するようになるのである。
【００３４】
添付図面のうち図２は本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットを示す斜視図で、図３は本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのノズル部をＡ−Ａ線により切断して拡大して示す断面図である。
【００３５】
前記各図面に示す本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットは大きくスキャニングアーム１０と、スキャニングノズル２０と、ドライヤー３０（図４参照）と、シリンジポンピング部４０から成る。
【００３６】
具体的に、前記スキャニングアーム１０はＸ軸部１１と、該Ｘ軸部１１に沿って前、後進移動すると共にＹ軸部１３を搭載したＺ軸部１２と、該Ｚ軸部１２で前、後進されるノズル２０を搭載したＹ軸部１３から成る。
【００３７】
前記スキャニングアーム１０のＸ、Ｙ、Ｚ軸部１１、１３、１２は夫々外部ケーシング１０１内にＬＭガイド１０２と、スクリューバー１０３を設置し、該スクリューバー１０３にはスライダ１０４がボールナット１０５で合わせられて駆動モーター１０６として前記スクリューバー１０３を回動することで、前記スライダ１０４が移動する構造から成り、電源ラインおよびその他の制御信号ラインから成り、細部的な各信号ラインはその説明を省略する。
【００３８】
前記スキャニングノズル２０は試薬溶液ボトルで溶液を吸入した後、スキャンステージ上のウエーハ表面に試薬を噴出すると同時に、吸入状態を維持しながらウエーハ表面に沿って移動しながらウエーハ表面の汚染物質が含まれた溶液を吸入維持するもので、吸入後には分析機に移動して排出するようになる。もちろんのこと、排出後には次のウエーハの汚染物質捕集のために試薬ボトルでノズル内部を洗浄した後、新しい溶液を一定量吸入した後、同じ動作を繰り返す。
【００３９】
特に、本発明は前記ノズル２０をスキャニングする時に近接位置したドライヤー３０（図４参照）が一緒に追い付きながら乾燥作業を遂行する。これは従来において別途のドライヤーでウエーハを移動したことに比べて、非常に簡単化した効果的な設備である。
【００４０】
前記ノズル２０は前記Ｙ軸部１３に設置され、具体的に、ポンプ連結部２２と、該ポンプ連結部２２を支持する支え台２３と、前記ポンプ連結部２２の下方に連結されるノズル本体２１から成る。前記ポンプ連結部２２はポンピングホース（図示せず）連結用ふた２２ａと連結ブラケット２２ｂから成る。本発明によるノズル２０に対するポンピング動作は図９、１０ａ、１０ｂを用いて後述する。
【００４１】
前記支え台２３は、図３に示すように、Ｙ軸部１３の上面で移動可能に内部スライダ１０４に沿って移動し、前記Ｙ軸部１３の内部スライダ１０４に連結される第２連結部２３ｃと、該連結部２３ｃから垂直連結される第１連結部２３ｂと、該第１連結部２３ｂから水平延長され、前記ノズル２１が挿入搭載される載置台２３ａから成る。
【００４２】
したがって、前記Ｙ軸部１３の移動で後述するように第３位置が決定され、以後にウエーハ表面のスキャニングと試薬溶液の吸入と排出はノズル２０に別途に設置された制御信号で行われる。かかる制御信号は、例えば、ＲＯＭ（図示せず）に記憶されたプログラムの示す命令に基づいてＣＰＵ（図示せず）から出力されるものである。かかる制御信号によりスキャニングユニットの駆動回路（図示せず）はノズル２０、Ｘ軸部等を駆動させる。
【００４３】
添付図面のうち図６ａ、６ｂ、６ｃは本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのノズル位置動作を示す動作図である。
【００４４】
前記各図面に示すように、本発明によるスキャニングユニット１０は所定の制御信号でＸ軸部１１を駆動すると、ケーシング１０１内部のＬＭガイド１０２と、ボールスクリュー１０３に沿って螺合されたスライダ１０４が移動しながらその位置を決定するようになる。このような各軸部の位置移動はこのスクリューバー１０３に螺合されたスライダ１０４の移動で達成され、前記スクリューバー１０３は駆動モーターの軸と連結されてモーター軸が螺合されて回転するように連結されているから、スライダ１０４を正逆移動させて所望する位置に移動させるようになる。
【００４５】
したがって、Ｘ軸部１１に沿ってＺ軸部１２が移動することで、第１位置を決定するようになり、次いで、Ｚ軸部１２に搭載されたＹ軸部１３の高さ（第２位置）を決定した後、該Ｙ軸部１３に固定されたノズル２０とドライヤー３０（図４参照）とを一体に移動させて第３位置を決定するようになるのである。以後、前記ノズル２０を水平移動することはＺ軸部１３を駆動することで、ウエーハ表面の移動が行われるわけである。
【００４６】
添付図面のうち図４は半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのドライヤーの要所を拡大して示す斜視図で、図５は本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのドライヤーの要所を抜粋して示す分解図で、図７は本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットでノズルとドライヤーとが同時に動作することを示す概略図である。
【００４７】
前記図面に示す本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのドライヤー３０は、ランプ本体３３と、拡散板３２をソケット３１の空間３１ａに装着し、この状態のドライヤー３０をＹ軸部１３に水平固定された第１連結ブラケット３４ｃと、該第１連結ブラケット３４ｃに垂直設置された第２連結ブラケット３４ｂおよび該第２連結ブラケット３４ｂに水平設置され、前記ランプ本体３３が挿入装着されるメインブラケット３４ａから成る。
【００４８】
前記ランプ本体３３にはハロゲンランプ（ＩＲ−Ｅｍｉｔｔｅｒ＋ＭＣ−２３４ ｐａｒａｂｏｌｉｃ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）から成り、その下方にハルロゲルレムプの発光を拡散するように拡散板３２が設置されている。該拡散板３２はサファイア材質から成る。
【００４９】
したがって、本発明によるドライヤー３０は独立的なウエーハ乾燥機能を遂行することなく、スキャンユニットの末端Ｙ軸部１３に付着されてノズル２０の試薬スキャンが行われた一定距離後方に沿ってウエーハ表面を乾燥するようにすることを特徴とする。
【００５０】
添付図面のうち８ａ、８ｂは本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのスキャン作用を説明する説明図である。
【００５１】
前記スキャニングユニット１０のノズル２０は酸化処理されたウエーハ表面に沿ってノズル本体２１が所定の高さに接触した状態で前記Ｙ軸部１３に設置され、具体的に、ポンプ連結部２２と、該ポンプ連結部２２を支持する支え台２３と、前記ポンプ連結部２２の下方に連結されるノズル本体２１から成る（図２参照）。
【００５２】
したがって、前記ノズル２１内に吸入されたスキャニング溶液を一次的にウエーハ表面に排出するようになり、スキャニング溶液が酸化処理されたウエーハ表面を満たすようになると同時に、前記ノズル本体２１の内部で瞬間的に吸入されることで、図８ｂのように各汚染物質が含まれた溶液は再び前記ノズル本体２１内に充填されるようになる。
【００５３】
このような溶液の排出と吸入が回転中のウエーハ表面に沿って持続的に進行されてウエーハ表面全体の汚染物質を捕集可能になり、この捕集された汚染物質は分析機の各ボトルに順次に盛られて分析される。
【００５４】
添付図面のうち図９は本発明によるスキャニングユニットのシリンジポンプ４０の斜視図で、図１０ａ、図１０ｂは本発明によるスキャニングユニットのシリンジポンプ作用例を示す概略図である。
【００５５】
前記各図面に示す本発明による試薬の吸入およびポンピングの構造およびその動作は図面に示すように、シリンジポンピング部４０と、該ポンピング部４０の内部で昇降動作により内部ロッドが動作して上部バルブ４２に連結された吸入、排出ホース４３を選択して圧力を加えるシリンジポンプ本体４１から成る。
【００５６】
このようなシリンジポンピング部４０は所定の制御動作で前記ノズル２０の下段部に接触する試薬溶液の吸入と排出を精密に制御しながらウエーハ表面をスキャニングするようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１ａ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置の全体外部を示す斜視図である。
【図１ｂ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置の内部を示す平面概略図である。
【図２】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットを示す斜視図である。
【図３】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのノズル部を拡大して示す断面図である。
【図４】半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのドライヤーの要所を拡大して示す斜視図である。
【図５】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのドライヤーの要所を抜粋して示す分解図である。
【図６ａ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのノズル位置動作を示す動作図である。
【図６ｂ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのノズル位置動作を示す動作図である。
【図６ｃ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのノズル位置動作を示す動作図である。
【図７】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットにおいて、ノズルとドライヤーとが同時に動作することを示す概略図である。
【図８ａ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのスキャン作用を説明する説明図である。
【図８ｂ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのスキャン作用を説明する説明図である。
【図９】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのシリンジポンプの斜視図である。
【図１０ａ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのシリンジポンプの動作例を示す図である。
【図１０ｂ】本発明による半導体ウエーハ汚染物質測定装置のスキャニングユニットのシリンジポンプの動作例を示す図である。
【図１１】従来の半導体ウエーハの汚染物質捕集装置の全体を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ スキャニングアーム
１１ Ｘ軸部
１２ Ｚ軸部
１３ Ｙ軸部
１００ ＶＰＤユニット
２００ 分析装置
３００ 吸入、洗浄部
４００ スキャンステージ
５００ スキャニングユニット
６００ ロボットアーム
７００ オープナー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングアームにおいて、
Ｘ軸部と；該Ｘ軸部に沿って前、後進移動するようにＸ軸部に垂直設置されたＺ軸部；および該Ｚ軸部で昇、下降するようにＺ軸部に設置されるＹ軸部から成ることを特徴とする半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングアーム。
【請求項２】
前記スキャニングアームのＸ、Ｙ、Ｚ軸部は夫々外部ケーシング内にＬＭガイドと、スクリューバーを設置し、該スクリューバーにはスライダがボールナットで結合されてスクリューバー回動でスライダが移動することを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングアーム。
【請求項３】
半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングユニットにおいて、
Ｘ軸部と、該Ｘ軸部に沿って前、後進移動するようにＸ軸部に垂直設置されたＺ軸部と、該Ｚ軸部で昇、下降するようにＺ軸部に設置されるＹ軸部から成るスキャニングアーム；および
試薬ボトルで溶液を吸入した後、スキャンステージ上のウエーハ表面に試薬を噴出すると同時に、吸入状態を維持しながらウエーハ表面に沿って移動しながらウエーハ表面の汚染物質が含まれた溶液を吸入維持し、吸入後には分析機に移動してスキャン溶液を排出するように前記Ｙ軸部に設置されるノズルを含むことを特徴とする半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングユニット。
【請求項４】
前記スキャニングアームのＸ、Ｙ、Ｚ軸部は夫々外部ケーシング内にＬＭガイドと、スクリューバーを設置し、該スクリューバーにはスライダがボールナットで結合されてスクリューバー回動でスライダが移動することを特徴とする請求項３に記載の半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングユニット。
【請求項５】
前記スキャニングノズルは、
ノズル本体と、該ノズル本体を支持する支え台と、所定のポンピング力が伝えられるポンプ連結部から成ることを特徴とする請求項３に記載の半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングユニット。
【請求項６】
前記支え台は、前記Ｙ軸部の内部スライダに連結される第２連結部と、該連結部から垂直連結される第１連結部と、該第１連結部から水平延長され、前記ノズルが挿入搭載される載置台から成ることを特徴とする請求項５に記載の半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングユニット。
【請求項７】
Ｙ軸部に水平固定された第１連結ブラケット、該第１連結ブラケットに垂直設置された第２連結ブラケット、該第２連結ブラケットに水平設置され、ランプ本体が挿入装着されるメインブラケットから成るブラケット；および
ハロゲンランプが内蔵されたランプ本体と、該ランプ本体の下向光を拡散する拡散板と、前記ランプ本体と拡散板を内側空間に装着するソケットから成るドライヤーをさらに含むことを特徴とする請求項３〜６の何れか一つに記載の半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングユニット。
【請求項８】
内部シリンダーで昇降動作によってロッドが上下動されて上部バルブに連結された吸入、排出ホースに圧力を吸入、排出するシリンジポンプ本体から成るシリンジポンピング部をさらに含むことを特徴とする請求項３〜６の何れか一つに記載の半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングユニット。
【請求項１】
半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングアームにおいて、
Ｘ軸部と；該Ｘ軸部に沿って前、後進移動するようにＸ軸部に垂直設置されたＺ軸部；および該Ｚ軸部で昇、下降するようにＺ軸部に設置されるＹ軸部から成ることを特徴とする半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングアーム。
【請求項２】
前記スキャニングアームのＸ、Ｙ、Ｚ軸部は夫々外部ケーシング内にＬＭガイドと、スクリューバーを設置し、該スクリューバーにはスライダがボールナットで結合されてスクリューバー回動でスライダが移動することを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングアーム。
【請求項３】
半導体ウエーハの汚染物質捕集装置のスキャニングユニットにおいて、
Ｘ軸部と、該Ｘ軸部に沿って前、後進移動するようにＸ軸部に垂直設置されたＺ軸部と、該Ｚ軸部で昇、下降するようにＺ軸部に設置されるＹ軸部から成るスキャニングアーム；および
試薬ボトルで溶液を吸入した後、スキャンステージ上のウエーハ表面に試薬を噴出すると同時に、吸入状態を維持しながらウエーハ表面に沿って移動しながらウエーハ表面の汚染物質が含まれた溶液を吸入維持し、吸入後には分析機に移動してスキャン溶液を排出するように前記Ｙ軸部に設置されるノズルを含むことを特徴とする半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングユニット。
【請求項４】
前記スキャニングアームのＸ、Ｙ、Ｚ軸部は夫々外部ケーシング内にＬＭガイドと、スクリューバーを設置し、該スクリューバーにはスライダがボールナットで結合されてスクリューバー回動でスライダが移動することを特徴とする請求項３に記載の半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングユニット。
【請求項５】
前記スキャニングノズルは、
ノズル本体と、該ノズル本体を支持する支え台と、所定のポンピング力が伝えられるポンプ連結部から成ることを特徴とする請求項３に記載の半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングユニット。
【請求項６】
前記支え台は、前記Ｙ軸部の内部スライダに連結される第２連結部と、該連結部から垂直連結される第１連結部と、該第１連結部から水平延長され、前記ノズルが挿入搭載される載置台から成ることを特徴とする請求項５に記載の半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングユニット。
【請求項７】
Ｙ軸部に水平固定された第１連結ブラケット、該第１連結ブラケットに垂直設置された第２連結ブラケット、該第２連結ブラケットに水平設置され、ランプ本体が挿入装着されるメインブラケットから成るブラケット；および
ハロゲンランプが内蔵されたランプ本体と、該ランプ本体の下向光を拡散する拡散板と、前記ランプ本体と拡散板を内側空間に装着するソケットから成るドライヤーをさらに含むことを特徴とする請求項３〜６の何れか一つに記載の半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングユニット。
【請求項８】
内部シリンダーで昇降動作によってロッドが上下動されて上部バルブに連結された吸入、排出ホースに圧力を吸入、排出するシリンジポンプ本体から成るシリンジポンピング部をさらに含むことを特徴とする請求項３〜６の何れか一つに記載の半導体ウエーハ汚染物質捕集装置のスキャニングユニット。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１１】
【図１ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２５３２７１（Ｐ２００９−２５３２７１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６７３２０（Ｐ２００８−２６７３２０）
【出願日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【出願人】（５０８３０５２３６）コリアテクノ株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【出願人】（５０８３０５２３６）コリアテクノ株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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