DE19734485A1 - Reinigungsvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung - Google Patents

Reinigungsvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungs­ vorrichtung für eine Halbleitervorrichtung und insbesondere eine Reinigungsvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung, die die Gleichmäßigkeit der Waferätzrate durch das Verein­ heitlichen des Sprühdrucks einer Reinigungslösungs-Sprühdüse verbessern kann, um die Wafer, die in ein Bad eingetaucht sind, zu reinigen.
Allgemein werden die Reinigungseffizienz feiner Muster eines Wafers und seines peripheren Abschnitts und die Einheitlich­ keit einer Naßreaktion in der Halbleitervorrichtungsindu­ strie sehr wichtig, entsprechend der Durchmessererhöhung der Wafer für die hohe Integration und die hohe Integration von Chips, die ein Ergebnis der größenmäßigen Reduzierung von Halbleiterbauelementen ist.
Daher ist eine Vielzahl von Hilfstechniken zur Verbesserung der Naßreinigungseffizienz vorgesehen.
Eine herkömmliche Reinigungsvorrichtung für eine Halbleiter­ vorrichtung umfaßt ein inneres Bad 12 zum Reinigen einer Mehrzahl von Wafern 10, ein Reinigungslösungs-Zuführungsrohr 15, das an dem inneren Bad 12 angeordnet ist, um eine Reini­ gungslösung zuzuführen, eine Reinigungslösungs-Sprühdüse 18, die auf der Unterseite des Bads angebracht ist, um die Rei­ nigungslösung durch eine Mehrzahl von Löchern, die auf der Oberfläche derselben gebildet sind, zu sprühen, wobei eine Seite der Düse mit dem Reinigungslösungs-Zuführungsrohr 15 verbunden ist, während die andere Seite der Düse abgedichtet ist. Die Vorrichtung weist ferner ein Auslaßrohr 14 auf, das unter dem Bad installiert ist, sowie ein äußeres Bad 13, in das in dem inneren Bad 12 über laufende Reinigungslösung ent­ leert wird.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf den Betrieb einer herkömmlichen Reinigungsvorrichtung für eine Halbleitervor­ richtung. Wenn eine Pumpe eingeschaltet wird, wird die Rei­ nigungslösung, die zu dem Reinigungslösungs-Zuführungsrohr 15 geliefert wird, durch ein Filter gefiltert und fließt dann in das innere Bad 12.
Wie in den Fig. 1A und 1B gezeigt ist, füllt die Reinigungs­ lösung, die durch das Reinigungslösungs-Zuführungsrohr 15 zugeführt wird, das innere Bad 12 von der Mitte des Bodens des inneren Bads 12 aus, oder wird durch die Reinigungslö­ sungs-Sprühdüse 18, die mit dem einen Ende des Reinigungslö­ sungs-Zuführungsrohrs 15 verbunden ist, zu dem unteren Rand oder der Seite des Wafers 10 gesprüht.
Dies bedeutet, daß die Reinigungslösung, die durch das Rei­ nigungslösungs-Versorgungsrohr 15, das im mittleren Bereich des inneren Bads 12 angeordnet ist (Richtung A) oder durch die Reinigungslösungs-Sprühdüse 18, die an der Unterseite des inneren Bads 12 angeordnet und mit dem Reinigungslö­ sungs-Zuführungsrohr 15, das an der Seite des inneren Bads 12 angeordnet ist, verbunden ist (Richtung B), in das innere Bad fließt, zwischen den Wafern zirkuliert und dieselben reinigt, wobei eine chemische Reaktion mit der Oberfläche der Wafer stattfindet.
Ferner reinigt die Reinigungslösung, die durch mehrere Lö­ cher 18-1 einer Größe, die mit einem bestimmten Abstand über die Oberfläche der Reinigungslösungs-Sprühdüse 18 verteilt sind, welche an der Unterseite des inneren Bads 12 angeord­ net ist, in der Richtung der angesammelten Wafer in einer Waferkassette 11 gesprüht wird, die Kanten und Seiten der Wafer.
Wenn Reinigungslösung, die über einem spezifischen Wasser­ stand in das innere Bad 12 fließt, in das äußere Bad 13 überläuft, wird dieselbe ferner durch das Auslaßrohr 14, das an der Unterseite des äußeren Bads 13 angeordnet ist, aus der Vorrichtung entleert, oder fließt durch eine Zirkula­ tionsleitung, in der Unreinheiten gefiltert werden, in das innere Bad 12 zurück, wobei die Zirkulationsleitung mit dem Reinigungslösungs-Zuführungsrohr 15 verbunden ist.
Wie in Fig. 1D dargestellt ist, variiert jedoch der Sprüh­ druck der Reinigungslösung-Sprühdüse 18, die bei einer her­ kömmlichen Reinigungsvorrichtung die Reinigungslösung durch eine Vielzahl von Löchern auf der Oberfläche der Düse zu den Wafern 10 sprüht, entsprechend dem Ort der Düse.
Das heißt, daß die Abweichung der Reinigungslösungs-Sprüh­ druckintensität von einer Seite der Reinigungslösungs-Sprüh­ düse, an der die Reinigungslösung zugeführt wird, zu der an­ deren abgedichteten Seite derselben zunimmt. Dies liegt an den Gegendruckeinflüssen der abgedichteten zweiten Seite der Düse.
Es existiert folglich ein Problem dahingehend, daß die ge­ sammelten Wafer in der Waferkassette nicht einheitlich ge­ reinigt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Reinigungsvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung zu schaffen, die eine einheitliche Reinigung beispielsweise von Wafern liefert.
Diese Aufgabe wird durch eine Reinigungsvorrichtung gemäß den Ansprüchen 1, 4, 5 und 6 gelöst.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungs­ vorrichtung für eine Halbleitervorrichtung, die im wesentli­ chen eines oder mehrere der Probleme aufgrund der Begrenzun­ gen und Nachteile der verwandten Technik beseitigt.
Diesbezüglich besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Reinigungsvorrichtung für eine Halbleitervor­ richtung zu schaffen, die die Reinigungsrate durch das ein­ heitliche Sprühen einer Reinigungslösung auf den unteren Rand oder die Seite von Wafern mittels einer Reinigungslö­ sungs-Sprühdüse verbessert.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargelegt und werden aus der Be­ schreibung oder das Durchführen der Erfindung offensicht­ lich. Die Aufgaben sowie weitere Vorteile der Erfindung, die durch die Struktur erhalten werden, die speziell in der Be­ schreibung und den Ansprüchen hierin herausgestellt ist, werden ebenso wie die beigefügten Zeichnungen offensicht­ lich.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Reinigungsvor­ richtung für eine Halbleitervorrichtung, die ein Bad mit ei­ ner Waferkassette, in der eine Mehrzahl von Wafern gesammelt ist, ein Reinigungslösungs-Zuführungsrohr, das an dem unte­ ren Abschnitt des Bads angeordnet ist, und eine Reinigungs­ lösungs-Sprühdüse, deren eine Seite mit dem Reinigungslö­ sungs-Zuführungsrohr verbunden ist, und deren andere Seite abgedichtet ist, um die Reinigungslösung durch viele Löcher auf der Oberfläche derselben zu sprühen, aufweist, eine Rei­ nigungslösungs-Sprühdüse, bei der die Lochfläche von einer Seite, durch die die Reinigungslösung fließt, zu der anderen abgedichteten Seite der Düse abnimmt, wobei die Reinigungs­ lösungs-Sprühdüse winklige Abschnitte aufweist, derart, daß eine Seite, durch die die Reinigungslösung fließt, höher ist als die andere abgedichtete Seite der Düse, oder wobei die Reinigungslösungs-Sprühdüse eine Querschnittfläche aufweist, die von der einen Seite, durch die die Reinigungslösung fließt, zu der anderen abgedichteten Seite der Düse allmäh­ lich abnimmt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die bei liegenden Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1A eine rechtseitige Schnittansicht einer herkömmli­ chen Reinigungsvorrichtung für eine Halbleitervor­ richtung;
Fig. 1B eine Reinigungslösungs-Sprühdüse einer herkömmli­ chen Reinigungsvorrichtung für eine Halbleitervor­ richtung zum Sprühen einer Reinigungslösung;
Fig. 1C eine Querschnittansicht einer herkömmlichen Reini­ gungsvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung, die einen Flußweg der Reinigungslösung zeigt;
Fig. 1D eine Intensität des Reinigungslösungs-Sprühdrucks von einer Seite einer Reinigungslösungs-Sprühdüse, in die die Reinigungslösung fließt, zu der anderen abgedichteten Seite derselben, durch ein Loch auf der Oberfläche der Reinigungslösungs-Sprühdüse ei­ ner herkömmlichen Reinigungsvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung;
Fig. 2A bis 2F bevorzugte Ausführungsbeispiele einer Rei­ nigungslösungs-Sprühdüse der vorliegenden Erfin­ dung (Pfeile zeigen die Richtung des Reinigungslö­ sungs-Flusses);
Fig. 2G zeigt die Intensität des Reinigungslösungs-Sprüh­ drucks von einer Seite einer Reinigungslösungs-Sprühdüse, in die die Reinigungslösung fließt, zu der anderen abgedichteten Seite derselben, durch ein Loch auf der Oberfläche der Reinigungslö­ sungs-Sprühdüse der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3 und 4 zeigen weitere Ausführungsbeispiele einer Reinigungslösungs-Sprühdüse der vorliegenden Er­ findung.
Wie in den Fig. 2A und 2B des ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gezeigt ist, nimmt die Lochfläche auf der Düse von einer Seite, durch die die Reinigungslösung fließt, zu der anderen abgedichteten Seite der Düse ab.
Um die Lochgröße zu verringern, wird der Lochdurchmesser von der einen Seite, durch die die Reinigungslösung fließt, zu der anderen abgedichteten Seite der Düse allmählich kleiner, wie in Fig. 2A gezeigt ist, oder die Lochanzahl ist von der einen Seite, durch die die Reinigungslösung fließt, zu der anderen abgedichteten Seite der Düse reduziert, wie in Fig. 2B gezeigt ist, so daß die Summe der Flächen der Löcher ent­ sprechend jedem Lochort allmählich reduziert ist.
Das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, daß der Sprühdruck der Reinigungslösung durch die Löcher auf der Düse einheitlich zu den Wafern ge­ geben wird, ungeachtet des Düsenorts, da der Reinigungslö­ sungsdruck auf der abgedichteten Seite der Düse aufgrund von winkligen Düsenabschnitten abnimmt.
Wie in Fig. 2C gezeigt ist, sprüht die Düse mit mehr als ei­ nem winkligen Abschnitt, deren eine Seite, durch die die Reinigungslösung fließt, höher ist als die andere abgedich­ tete Seite der Düse, die Reinigungslösung mit einem einheit­ lichen Druck zu den Wafern.
Das heißt, daß die Reinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Reinigungslösung mit einem gleichmäßigen Druck zu dem Rand der Wafer, die in einer Waferkassette gesammelt sind, ausstoßen kann, indem der Druck, der von der einen Seite, durch die die Reinigungslösung fließt, zu der anderen abgedichteten Seite der Düse zunimmt, unterteilt ist.
Das dritte bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, daß der Sprühdruck der Reinigungslösung durch die Düsenlöcher ungeachtet des Düsenorts durch das Differenzieren der Querschnittfläche und der Tiefe des Lochs von der einen Seite, durch die die Reinigungslösung fließt, zu der anderen abgedichteten Seite der Düse einheitlich zu den Wafern gegeben wird.
Wie in den Fig. 2D, 2E und 2F gezeigt ist, sprüht die Düse, deren Querschnittfläche von der einen Seite, durch die die Reinigungslösung fließt, zu der anderen abgedichteten Seite der Düse abnimmt, die Reinigungslösung mit einem einheitli­ chen Druck zu den Wafern.
Fig. 2D zeigt eine Düse, bei der die Tiefe der Löcher, eben­ so wie der Querschnitt der Düse von der einen Seite, durch die die Reinigungslösung fließt, zu der anderen abgedichte­ ten Seite der Düse allmählich abnimmt.
Wie in Fig. 2G gezeigt ist, kann die vorliegende Erfindung gemäß den Fig. 2A bis 2F, bei der die abgedichtete Düse 28 selbst und die Löcher auf der Düse umgeformt sind, die Rei­ nigungslösung ungeachtet des Düsenorts mit einem einheitli­ chen Druck einheitlich zu den Wafern ausstoßen.
Das vierte bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. Die Düse weist eine offene Seite, eine gegenüberliegende teilweise offene Seite und eine Verbindungsleitung 30 auf, die auf der teilweise offenen Seite angebracht ist, um eine spezifische Reini­ gungslösungsmenge zu einem Ablaßrohr, das mit einem äußeren Bad verbunden ist, auszustoßen, wobei die Verbindungsleitung in das innere Bad eingefügt ist.
Daher ist der Gegendruck, der an der einen Seite, durch die die Reinigungslösung fließt, und der entgegengesetzten Seite der Düse auftritt, verglichen mit der herkömmlichen entspre­ chend dem offenen Bereich reduziert, so daß die Reinigungs­ lösungs-Sprühintensität an dem Loch auf der Oberfläche der Düse, das direkt durch den Gegendruck beeinflußt wird, ab­ nimmt, so daß die Reinigungslösung ungeachtet des Düsenorts mit einem einheitlichen Druck gesprüht wird.
Fig. 4 zeigt das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Düse weist eine offene Seite, eine gegenüber­ liegende teilweise offene Seite und einen Flußsteuerungsver­ schluß 40 auf, der auf der teilweise offenen Seite eingebaut ist, um die Menge der ausgestoßenen Reinigungslösung zu steuern, indem derselbe in die Düsenoberfläche eingefügt bzw. aus derselben beseitigt wird, wobei der Flußsteue­ rungs-Verschluß hohl ist und eine feste Dicke aufweist.
Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, wird der Gegen­ druck, der die teilweise offene Seite der Reinigungslö­ sungs-Sprühdüsen 38 und 40 beeinflußt, durch den Fluß einer spezifischen Reinigungslösungs-Menge zu der teilweise offe­ nen Seite gesteuert, so daß die Düsen die Reinigungslösung mit einem einheitlichen Druck zu den Wafern ausgeben.

Claims (7)

1. Reinigungsvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung, die ein Bad (12, 22), in dem Wafer gereinigt werden, und eine Reinigungslösungs-Sprühdüse (18, 28) aufweist, die an der Unterseite des Bads angebracht ist, um eine Reinigungslösung durch eine Vielzahl von Löchern einer spezifischen Größe, die intervallmäßig in der Oberflä­ che derselben gebildet sind, zu sprühen, wobei eine Seite der Düse mit einem Reinigungslösungs-Zuführungs­ rohr verbunden ist, während die andere Seite der Düse abgedichtet ist, wobei eine Lochquerschnittfläche (18-1), durch die die Lösung gelangt, von einer Seite der Düse, durch die die Reinigungslösung eingebracht wird, zu der anderen abgedichteten Seite allmählich ab­ nimmt, so daß die Lösung mit einem einheitlichen Druck gesprüht wird.
2. Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die An­ zahl von Löchern (18-1) mit einer vorbestimmten Größe allmählich von einem Einlaßabschnitt (1) der Düse, durch den die Reinigungslösung eingebracht wird, zu ei­ nem abgedichteten Ende (2) reduziert ist, so daß die Summe der Fläche der Löcher entsprechend jedem Lochort allmählich reduziert ist.
3. Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Lochdurchmesser (18-1) von dem Einlaß (1) zu dem abge­ dichteten Ende (2) allmählich kleiner wird, so daß die Lochfläche allmählich reduziert ist.
4. Reinigungsvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung, die ein Bad (12, 22), in dem Wafer gereinigt werden, und eine Reinigungslösungs-Sprühdüse (18, 28) aufweist, die an der Unterseite des Bads angebracht ist, um eine Reinigungslösung durch eine Vielzahl von Löchern einer spezifischen Größe, die intervallmäßig in der Oberflä­ che derselben gebildet sind, zu sprühen, wobei eine Seite der Düse mit einem Reinigungslösungs-Zuführungs­ rohr verbunden ist, während die andere Seite der Düse abgedichtet ist, wobei die Düse zumindest einen winkli­ gen Abschnitt (3) aufweist, und wobei eine Seite (1) der Düse, durch die die Reinigungslösung eingebracht wird, höher ist als die andere abgedichtete Seite (2), so daß die Lösung mit einem vorbestimmten Druck ge­ sprüht wird.
5. Reinigungsvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung, die ein Bad (12, 22), in dem Wafer gereinigt werden, und eine Reinigungslösungs-Sprühdüse (18, 28) aufweist, die an der Unterseite des Bads angebracht ist, um eine Reinigungslösung durch eine Vielzahl von Löchern einer spezifischen Größe, die intervallmäßig in der Oberflä­ che derselben gebildet sind, zu sprühen, wobei eine Seite der Düse mit einem Reinigungslösungs-Zuführungs­ rohr verbunden ist, während die andere Seite der Düse abgedichtet ist, wobei die Fläche der Düse selbst all­ mählich von einer Seite (1) der Düse, durch die die Reinigungslösung eingebracht wird, zu der anderen abge­ dichteten Seite (2) abnimmt, so daß die Lösung mit ei­ nem einheitlichen Druck gesprüht wird.
6. Reinigungsvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung, die ein Bad (12, 22), in dem Wafer gereinigt werden, und eine Reinigungslösungs-Sprühdüse (18, 28) aufweist, die an der Unterseite des Bads angebracht ist, um eine Reinigungslösung durch eine Vielzahl von Löchern einer spezifischen Größe, die intervallmäßig in der Oberflä­ che derselben gebildet sind, zu sprühen, wobei eine Seite der Düse mit einem Reinigungslösungs-Zuführungs­ rohr verbunden ist, während die andere Seite der Düse abgedichtet ist, wobei die Düse ein Freisetzungsloch (30) an ihrer abgedichteten Endseite (2) aufweist.
7. Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der die Größe des Freisetzungslochs (30) durch die Verwendung eines Adapters eingestellt ist, der wie eine Leitung gebildet ist, deren äußerer Durchmesser kleiner ist als ein innerer Durchmesser des Freisetzungslochs (30).
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