JP2007208266A - 基板湿式処理装置及び基板処理用ケミカルの加熱方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ケミカルの汚染を防止すると同時に、火災の危険のない、薬液槽内に加熱部を備える基板湿式処理装置及び該装置を使用した基板処理用ケミカルの加熱方法を提供する。
【解決手段】基板湿式洗浄装置１００は、基板処理用ケミカルが収容される内部薬液槽１０１と外部薬液槽１０２からなる薬液槽と、内部薬液槽１０１内に設置され、加熱体１５５及び該加熱体１５５を収容するハウジング１５０を備える加熱部と、ハウジング１５０内に充填された不活性ガスとを備える。
【選択図】図１
【解決手段】基板湿式洗浄装置１００は、基板処理用ケミカルが収容される内部薬液槽１０１と外部薬液槽１０２からなる薬液槽と、内部薬液槽１０１内に設置され、加熱体１５５及び該加熱体１５５を収容するハウジング１５０を備える加熱部と、ハウジング１５０内に充填された不活性ガスとを備える。
【選択図】図１
Description
本発明は、基板湿式処理装置及び基板処理用ケミカルの加熱方法に係り、さらに詳細には、薬液槽内に加熱部を備える基板湿式処理装置及び該装置を使用した基板処理用ケミカルの加熱方法に関する。
基板湿式処理装置は、基板を洗浄またはエッチングする装置であって、基板を洗浄またはエッチングするためのケミカル（化学物質）が収容される薬液槽を備える。ケミカルは、基板の洗浄またはエッチングを円滑に行うために所定の温度に加熱されうる。
ケミカルを加熱する方法には、間接加熱方式及び直接加熱方式がある。間接加熱方式は、薬液槽の外部でケミカルを加熱した後、薬液槽内に供給する方式であり、直接加熱方式は、薬液槽の内部にケミカルを直接加熱する方式である。間接加熱方式の場合、ケミカルを加熱した後に供給する過程において熱の損失があり、薬液槽内に供給されたケミカルの温度を上昇させるのに限界がある。したがって、現在は、直接加熱方式を主に採用する趨勢にある。
しかし、直接加熱方式の場合、薬液槽内に加熱部が設置され、加熱部は、ケミカルに直接接触するので、加熱部は、ケミカルにより損傷する恐れがある。加熱部が損傷する場合、ケミカルの汚染を誘発するだけでなく、火災の危険があるという問題点がある。
そこで、本発明は、上記従来の基板湿式処理装置における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、薬液槽内のケミカルの汚染を防止すると同時に、火災の危険のない基板湿式処理装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、薬液槽内のケミカルの汚染を防止すると同時に、火災の危険のない基板処理用ケミカルの加熱方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、薬液槽内のケミカルの汚染を防止すると同時に、火災の危険のない基板処理用ケミカルの加熱方法を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による基板湿式処理装置は、基板処理用ケミカルが収容される薬液槽を備える。前記薬液槽内に加熱体、及び前記加熱体を収容するハウジングを備える加熱部が設置される。前記ハウジング内に不活性ガスが充填される。
したがって、前記ハウジングが前記ケミカルにより腐食されて前記ハウジングにピンホールが生じても、前記ハウジング内に充填された不活性ガスは、前記ピンホールを介してバブル状に流出するので、前記ケミカルが前記ハウジング内に流入し得ない。その結果、前記ケミカルと前記加熱体との接触が防止されて、前記加熱体の腐食による前記ケミカルの汚染を防止できるだけでなく、火災を防止できる。
前記ハウジング内に充填された不活性ガスの圧力を感知できるガス圧力センサーが設置されうる。さらに、前記ガス圧力センサーは、感知された圧力が基準圧力より低い場合に警報を発することができる。
その結果、作業者は、前記ハウジングにおけるピンホールの発生の如何が速かに分かり、必要な措置を速かに取ることができる。
前記ガス圧力センサーに制御板が連結されうる。前記制御板は、前記ガス圧力センサーで感知された圧力が基準圧力より低い場合に前記加熱体の作動を中止させうる。
前記ハウジングに不活性ガス供給管及び不活性ガス排出管がさらに連結されうる。この場合、前記ガス圧力センサーは、前記排出管に連結されうる。また、前記供給管にガスレギュレータが連結されうる。また、前記供給管に質量流量計（Ｍａｓｓ Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：ＭＦＣ）が連結されうる。
したがって、前記ハウジングが前記ケミカルにより腐食されて前記ハウジングにピンホールが生じても、前記ハウジング内に充填された不活性ガスは、前記ピンホールを介してバブル状に流出するので、前記ケミカルが前記ハウジング内に流入し得ない。その結果、前記ケミカルと前記加熱体との接触が防止されて、前記加熱体の腐食による前記ケミカルの汚染を防止できるだけでなく、火災を防止できる。
前記ハウジング内に充填された不活性ガスの圧力を感知できるガス圧力センサーが設置されうる。さらに、前記ガス圧力センサーは、感知された圧力が基準圧力より低い場合に警報を発することができる。
その結果、作業者は、前記ハウジングにおけるピンホールの発生の如何が速かに分かり、必要な措置を速かに取ることができる。
前記ガス圧力センサーに制御板が連結されうる。前記制御板は、前記ガス圧力センサーで感知された圧力が基準圧力より低い場合に前記加熱体の作動を中止させうる。
前記ハウジングに不活性ガス供給管及び不活性ガス排出管がさらに連結されうる。この場合、前記ガス圧力センサーは、前記排出管に連結されうる。また、前記供給管にガスレギュレータが連結されうる。また、前記供給管に質量流量計（Ｍａｓｓ Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：ＭＦＣ）が連結されうる。
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による基板処理用ケミカルの加熱方法は、基板処理用ケミカルが収容される薬液槽内に加熱部を設置することを含む。このとき、前記加熱部は、加熱体、及び前記加熱体を収容するハウジングを備える。前記ハウジング内に不活性ガスを充填させる。
したがって、前記ハウジングが前記ケミカルにより腐食されて前記ハウジングにピンホールが生じても、前記ハウジング内に充填された不活性ガスは、前記ピンホールを介してバブル状に流出するので、前記ケミカルが前記ハウジング内に流入し得ない。その結果、前記ケミカルと前記加熱体との接触が防止されて、前記加熱体の腐食による前記ケミカルの汚染を防止できるだけでなく、火災を防止できる。
前記ハウジング内に充填された不活性ガスの圧力を感知できる。さらに、前記感知された圧力が基準圧力より低い場合に警報を発することができる。
その結果、作業者は、前記ハウジングにおけるピンホールの発生の如何が速かに分かり、必要な措置を速かに取ることができる。
また、前記感知された圧力が基準圧力より低い場合に前記加熱体の作動を中止させうる。
前記不活性ガスを充填させることは、前記ハウジング内に不活性ガスを供給しつつ、前記ハウジング内から不活性ガスを排出させることによって行われうる。この場合、前記排出される不活性ガスの圧力を感知できる。また、前記供給される不活性ガスの圧力及び流量は一定に維持されうる。
したがって、前記ハウジングが前記ケミカルにより腐食されて前記ハウジングにピンホールが生じても、前記ハウジング内に充填された不活性ガスは、前記ピンホールを介してバブル状に流出するので、前記ケミカルが前記ハウジング内に流入し得ない。その結果、前記ケミカルと前記加熱体との接触が防止されて、前記加熱体の腐食による前記ケミカルの汚染を防止できるだけでなく、火災を防止できる。
前記ハウジング内に充填された不活性ガスの圧力を感知できる。さらに、前記感知された圧力が基準圧力より低い場合に警報を発することができる。
その結果、作業者は、前記ハウジングにおけるピンホールの発生の如何が速かに分かり、必要な措置を速かに取ることができる。
また、前記感知された圧力が基準圧力より低い場合に前記加熱体の作動を中止させうる。
前記不活性ガスを充填させることは、前記ハウジング内に不活性ガスを供給しつつ、前記ハウジング内から不活性ガスを排出させることによって行われうる。この場合、前記排出される不活性ガスの圧力を感知できる。また、前記供給される不活性ガスの圧力及び流量は一定に維持されうる。
このような本発明の基板湿式処理装置及び基板処理用ケミカルの加熱方法によれば、ハウジングがケミカルにより腐食されて、ハウジングにピンホールが生じても、ハウジング内に充填された不活性ガスが、ピンホールを通じてバブル状に流出するので、ケミカルがハウジング内に流入し得ない。その結果、ケミカルと加熱体との接触が防止されて、加熱体の腐食によるケミカルの汚染を防止できるだけでなく、火災を予防できる。
さらに、ガス圧力センサーが設置された場合、作業者は、ハウジングにおけるピンホールの発生の如何が速かに分かり、必要な措置を速かに取ることができる。
さらに、ガス圧力センサーが設置された場合、作業者は、ハウジングにおけるピンホールの発生の如何が速かに分かり、必要な措置を速かに取ることができる。
以下、本発明の基板湿式処理装置及び基板処理用ケミカルの加熱方法を実施するための最良の形態の具体例を、添付された図面を参照して詳細に説明する。しかし、本発明は、ここで説明される実施形態に限定されず、他の形態に具現化されてもよい。明細書全体にわたる同じ参照番号は、同じ構成要素を示す。
図１は、本発明の一実施形態による基板処理装置を示す概略図である。
図１に示すように、基板湿式処理装置１００は、基板処理用ケミカルＣが収容される薬液槽を備える。薬液槽は、内部薬液槽１０１及び外部薬液槽１０２を備える。内部薬液槽１０１は、上部が開放され、開放された上部を通じて基板Ｗが浸漬される。基板Ｗは、半導体素子を形成するための基板である。外部薬液槽１０２は、内部薬液槽１０１を取り囲むように設置され、上部にカバーを備える。
図１に示すように、基板湿式処理装置１００は、基板処理用ケミカルＣが収容される薬液槽を備える。薬液槽は、内部薬液槽１０１及び外部薬液槽１０２を備える。内部薬液槽１０１は、上部が開放され、開放された上部を通じて基板Ｗが浸漬される。基板Ｗは、半導体素子を形成するための基板である。外部薬液槽１０２は、内部薬液槽１０１を取り囲むように設置され、上部にカバーを備える。
内部薬液槽１０１内の基板処理用ケミカルＣは、基板Ｗを洗浄するか、または基板Ｗ上に形成された所定の膜をエッチングする。その結果、内部薬液槽１０１内の基板処理用ケミカルＣに副産物が浮遊する。一方、基板処理用ケミカルＣは、ケミカル循環供給管１１６を通じて内部薬液槽１０１内に継続的に供給される。その結果、内部薬液槽１０１内の基板処理用ケミカルＣは、副産物と共にあふれて、外部薬液槽１０２内に流入する。外部薬液槽１０２内に流入した基板処理用ケミカルＣは、循環ポンプ１１０により内部薬液槽１０１内に再び供給される。このとき、循環ポンプ１１０を通過したケミカルは、循環フィルタ１１２を経る。循環フィルタ１１２は、浮遊物などをフィルタリングして、基板処理用ケミカルＣの純度を高める役割を担う。
ケミカル循環供給管１１６及び内部薬液槽１０１にドレインバルブ１１３が連結されうる。ドレインバルブ１１３は、オンまたはオフになることによって、必要に応じて基板処理用ケミカルＣを外部に排出する役割を担う。
図２は、図１に示す基板湿式処理装置の一部を示す概略図である。
図２に示すように、薬液槽、具体的には、内部薬液槽１０１内に加熱部が設置される。加熱部は、加熱体１５５、及び加熱体１５５を収容するハウジング１５０を備える。加熱体１５５は、金属コイルでありうる。加熱体１５５は、電線１５１に連結される。電線１５１の一端は、制御板１７０に連結される。制御板１７０は、電線１５１の一端に電源を供給または遮断することを制御する役割を担う。
図２に示すように、薬液槽、具体的には、内部薬液槽１０１内に加熱部が設置される。加熱部は、加熱体１５５、及び加熱体１５５を収容するハウジング１５０を備える。加熱体１５５は、金属コイルでありうる。加熱体１５５は、電線１５１に連結される。電線１５１の一端は、制御板１７０に連結される。制御板１７０は、電線１５１の一端に電源を供給または遮断することを制御する役割を担う。
ハウジング１５０の材質は、石英またはポリ４フッ化エチレンであり、ハウジング１５０内には、不活性ガスＮが充填される。ハウジング１５０は、基板処理用ケミカルＣと直接的に接触する。一方、基板処理用ケミカルＣは、フッ酸（ＨＦ）、燐酸（Ｈ３ＰＯ４）、塩酸（ＨＣｌ）、硝酸（ＨＮＯ３）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、アンモニア水（ＮＨ４ＯＨ）または水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）でありうる。このように、基板処理用ケミカルＣは、ほとんど強酸または強塩基であるので、腐食性が非常に強く、ハウジング１５０を腐食させうる。したがって、ハウジング１５０に、ハウジング１５０を貫通するピンホールＰが発生しうる。この場合、ハウジング１５０内に充填された不活性ガスＮは、ピンホールＰを介してバブルＢ状に基板処理用ケミカルＣを通過して外部に排出される。
したがって、基板処理用ケミカルＣが、ピンホールＰを介してハウジング１５０内に浸入することを防止できる。これにより、基板処理用ケミカルＣと加熱体１５５との接触が防止される。その結果、加熱体１５５が基板処理用ケミカルＣによって腐食されて内部薬液槽１０１内に湧出することを防止できるので、基板Ｗの汚染を防止できる。また、基板処理用ケミカルＣと加熱体１５５との接触によるスパークの発生が防止されるだけでなく、加熱体１５５の電気的ショートが防止されて、火災発生の危険性が低下する。
また、不活性ガスＮは、反応性を有していないので、基板処理用ケミカルＣを汚染させない。さらに、不活性ガスＮは、窒素でありうる。
一方、充填された不活性ガスＮがバブルＢ状に基板処理用ケミカルＣを通過して外部に排出されるためには、充填された不活性ガスＮの圧力は、外部の気圧より高いことが望ましい。特に、外部が大気圧である場合、不活性ガスＮの圧力は、大気圧以上であることが望ましい。
一方、充填された不活性ガスＮがバブルＢ状に基板処理用ケミカルＣを通過して外部に排出されるためには、充填された不活性ガスＮの圧力は、外部の気圧より高いことが望ましい。特に、外部が大気圧である場合、不活性ガスＮの圧力は、大気圧以上であることが望ましい。
ハウジング１５０内に充填された不活性ガスＮの圧力を感知できるガス圧力センサー１６５が設置される。ガス圧力センサー１６５は、感知したガスの圧力が基準圧力より低い場合、警報を発することが望ましい。基準圧力とは、ハウジング１５０内にピンホールＰが生じない場合、ハウジング１５０内に充填された不活性ガスＮの圧力である。したがって、ハウジング１５０にピンホールＰが生じた場合、充填された不活性ガスＮの圧力は、基準圧力に比べて低下し、これにより、ガス圧力センサー１６５は、これを感知して警報を発することができる。その結果、作業者は、ハウジング１５０のピンホールの発生の如何が速かに分かり、必要な措置を速かに取ることができる。
さらに、ガス圧力センサー１６５に制御板１７０が連結されうる。制御板１７０は、ガス圧力センサー１６５で感知された圧力が基準圧力より低い場合、加熱体１５５の作動を中止させる。具体的に、制御板１７０は、加熱体１５５に連結された電線１５１への電源の供給を中断できる。したがって、内部薬液槽１０１内の基板処理用ケミカルＣの加熱が中断される。さらに、制御板１７０は、内部薬液槽１０１内に追加的な基板Ｗの投入を中断させて、工程をそれ以上進行させないようにすることができる。
望ましくは、ハウジング１５０に不活性ガス供給管１６３及び不活性ガス排出管１６４が連結されうる。したがって、ハウジング１５０内に不活性ガスＮを充填させることは、即ち、不活性ガス供給管１６３を通じてハウジング１５０内に不活性ガスＮを供給すると同時に、不活性ガス排出管１６４を通じてハウジング１５０内から不活性ガスＮを排出させることである。
この場合、ガス圧力センサー１６５は、不活性ガス排出管１６４に連結されうる。したがって、ガス圧力センサー１６５は、ハウジング１５０から排出されるガスの圧力を感知できる。また、不活性ガス排出管１６４に排気キャップ１６６が設置されうる。排気キャップ１６６は、ハウジング１５０内の圧力が過度に上昇した場合に選択的にオープンされる。したがって、ハウジング１５０内の圧力の過度な上昇を防止できる。
一方、不活性ガス供給管１６３にガスレギュレータ１６１が連結されうる。ガスレギュレータ１６１は、ハウジング１５０内に供給される不活性ガスの圧力を一定に維持させる役割を担う。また、不活性ガス供給管１６３に質量流量計１６２が連結されうる。質量流量計１６２は、ハウジング１５０内に供給される不活性ガスの流量を一定に維持させ、不活性ガスの流量が適正の範囲を逸脱する場合に警報を発することができる。
以上、本発明を実施形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
本発明は、基板湿式処理装置に関連した技術分野に好適に適用され得る。
１００ 基板湿式処理装置
１０１ 内部薬液槽
１０２ 外部薬液槽
１１０ 循環ポンプ
１１２ 循環フィルタ
１１３ ドレインバルブ
１１６ ケミカル循環供給管
１５０ ハウジング
１５１ 電線
１５５ 加熱体
１６１ ガスレギュレータ
１６２ 質量流量計
１６３ 不活性ガス供給管
１６４ 不活性ガス排出管
１６５ ガス圧力センサー
１６６ 排気キャップ
１７０ 制御板
Ｂ バブル
Ｃ 基板処理用ケミカル
Ｎ 不活性ガス
Ｐ ピンホール
Ｗ 基板
１０１ 内部薬液槽
１０２ 外部薬液槽
１１０ 循環ポンプ
１１２ 循環フィルタ
１１３ ドレインバルブ
１１６ ケミカル循環供給管
１５０ ハウジング
１５１ 電線
１５５ 加熱体
１６１ ガスレギュレータ
１６２ 質量流量計
１６３ 不活性ガス供給管
１６４ 不活性ガス排出管
１６５ ガス圧力センサー
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Ｗ 基板
Claims (19)
- 基板処理用ケミカルが収容される薬液槽と、
前記薬液槽内に設置され、加熱体及び該加熱体を収容するハウジングを備える加熱部と、
前記ハウジング内に充填された不活性ガスと、を備えることを特徴とする基板湿式処理装置。 - 前記ハウジング内に充填された不活性ガスの圧力を感知できるガス圧力センサーをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の基板湿式処理装置。
- 前記ガス圧力センサーは、感知された圧力が基準圧力より低い場合に警報を発することを特徴とする請求項２に記載の基板湿式処理装置。
- 前記ガス圧力センサーに連結された制御板をさらに備え、
前記制御板は、前記ガス圧力センサーで感知された圧力が基準圧力より低い場合に前記加熱体の作動を中止させることを特徴とする請求項２に記載の基板湿式処理装置。 - 前記ハウジングに連結された不活性ガス供給管及び不活性ガス排出管をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の基板湿式処理装置。
- 前記不活性ガス排出管に連結されたガス圧力センサーをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の基板湿式処理装置。
- 前記ガス圧力センサーは、感知された圧力が基準圧力より低い場合に警報を発することを特徴とする請求項６に記載の基板湿式処理装置。
- 前記ガス圧力センサーに連結された制御板をさらに備え、
前記制御板は、前記ガス圧力センサーで感知された圧力が基準圧力より低い場合に前記加熱体の作動を中止させることを特徴とする請求項６に記載の基板湿式処理装置。 - 前記不活性ガス供給管に連結されたガスレギュレータをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の基板湿式処理装置。
- 前記不活性ガス供給管に連結された質量流量計（ＭＦＣ）をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の基板湿式処理装置。
- 基板処理用ケミカルが収容される薬液槽内に加熱部を設置し、該加熱部は、加熱体及び該加熱体を収容するハウジングを備え、
前記ハウジング内に不活性ガスを充填させることを特徴とする基板処理用ケミカルの加熱方法。 - 前記ハウジング内に充填された不活性ガスの圧力を感知することを特徴とする請求項１１に記載の基板処理用ケミカルの加熱方法。
- 前記感知された圧力が基準圧力より低い場合に警報を発することを特徴とする請求項１２に記載の基板処理用ケミカルの加熱方法。
- 前記感知された圧力が基準圧力より低い場合に前記加熱体の作動を中止させることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理用ケミカルの加熱方法。
- 前記不活性ガスを充填させることは、
前記ハウジング内に不活性ガスを供給しつつ前記ハウジング内から不活性ガスを排出させることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理用ケミカルの加熱方法。 - 前記排出される不活性ガスの圧力を感知することを特徴とする請求項１５に記載の基板処理用ケミカルの加熱方法。
- 前記感知された圧力が基準圧力より低い場合に警報を発することを特徴とする請求項１６に記載の基板処理用ケミカルの加熱方法。
- 前記感知された圧力が基準圧力より低い場合に前記加熱体の作動を中止させることを特徴とする請求項１６に記載の基板処理用ケミカルの加熱方法。
- 前記供給される不活性ガスの圧力及び流量は一定に維持されることを特徴とする請求項１５に記載の基板処理用ケミカルの加熱方法。
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