KR0127365Y1 - 반도체소자 제조용 세척조의 탈이온수 자동 유속 조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체소자 제조를 위한 FAB공정에서의 웨이퍼 세척시, 주공급관에서 분기된 각 탈이온수가 동일한 유속을 가지도록 하여 설비 내의 각 세척조에 투입된 웨이퍼가 모두 균일하게 세척될 수 있도록 함으로써 후공정에서의 웨이퍼 오염에 의한 수율 저하를 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본 고안은 웨이퍼(1)가 로딩된 각 세척조(2)에 균일한 속도의 탈이온수가 공급될 수 있도록 주공급관(3)에서 분기되어 흐르는 탈이온수의 유동 속도를 자동으로 조절할 수 있는 유속 제어 수단이 탈이온수 공급관(4)의 관로 상에 설치되는 반도체소자 제조용 세척조의 탈이온수 자동 유속 조절 장치이다.

Description

반도체소자 제조용 세척조의 탈온수 자동 유속 조절 장치

제1도는 종래의 웨이퍼 세척 장치를 나타낸 구성도.

제2도는 본 고안에 따른 세척 장치를 나타낸 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 웨이퍼 2 : 세척조

3 : 주공급관 4 : 탈이온수 공급관

5 : 자동 제어부 6 : 자동 제어 밸브

7 : 유속계 8 : 압력 감지 센서

9 : 자동 제어 모터 10 : 제어 댐퍼

본 고안은 반도체소자 제조용 세척조의 탈이온수 자동 유속 조절 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체소자 제조시 각 웨이퍼 세척조 내에 일정한 유속의 탈이온수를 공급하여 웨이퍼 표면을 균일하게 세척할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 반도체 제조를 위해 웨이퍼에 집적회로를 형성하는 FAB공정(Fabrication Process)시, 웨이퍼 표면에 부착된 이물질을 제거하기 위해 탈이온수(Deionized Water)를 이용하여 세정 작업을 행하게 된다.

이를 위해, 종래에는 제1도에 나타낸 바와 같이 각 세척조(2) 하면에 형성된 탈이온수 유입공에 탈이온수 공급관(4)이 각각 연결되고 상기 탈이온수 공급관(4)의 관로 상에는 관로를 개폐하여 탈이온수의 공급을 제어하는 개폐밸브(6a) 및, 각 공급관(4)의 관내를 유동하는 탈이온수의 유동 속도를 아날로그 량으로 표시하는 유속계(7)가 각각 설치된다.

또한, 상기 각 탈이온수 공급관(4)은 주공급관(3)에 연결된다.

따라서, 웨이퍼(1)의 세척시 세척조(2) 내에 웨이퍼(1)를 투입한 상태에서 탈이온수 공급 유니트를 개방하면 탈이온수는 주공급관(3)을 거친 후 주공급관(3)으로부터 분기된 각 탈이온수 공급관(4)으로 흘러가게 된다.

이와 같이 각 탈이온수 공급관(4)을 통해 분기되어 유동하는 탈이온수는 세척조(2) 하부에 형성된 탈이온수 유입공을 통해 유입된 후 분사판(12)에 형성된 분사공(13)을 통해 분사되어 웨이퍼(1)에 묻은 이물질을 씻어내게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 웨이퍼 세척 장치는 하나의 주공급관(3)으로부터 복수개의 탈이온수 공급관(4)이 각각 분기되는 구조로 설치되어 있으므로 인해 각 세척조(2)에 연결된 각각의 탈이온수 공급관(4)내를 흐르는 탈이온수의 유동 속도가 탈이온수 공급 유니트(11)로부터 가까운 거리에서 분기된 탈이온수 공급관(4)내를 흐르는 탈이온수의 유동 속도는 탈이온수 공급 유니트(11)로부터 상대적으로 더 멀리 떨어진 거리에서 분기된 탈이 온수 공급관(4)내를 흐르는 탈이온수의 유동 속도보다 빠르다.

즉, 관말부로 갈수록 수압이 낮아지므로 인해 탈이온수의 유동 속도 또한 관말부로 갈수록 작아지게 된다.

따라서, 동일 설비 내의 웨이퍼 세척 장치임에도 불구하고 각 세척조(2)내로 분사되는 탈이온수의 분사 상태가 다르고 차이가 나므로써 세척조(2)가 다른 경우 각 세척조(2)별로 세정을 마친 웨이퍼(1)의 세척 상태 또한 서로 차이가 나게 된다.

이에 따라, 관말부의 탈이온수 공급관(4)에 연결된 세척조(2)내에 로딩된 웨이퍼(1)의 경우, 세정된 웨이퍼(1)의 표면에 묻은 이물질이 제대로 세척되지 않고 잔류하여 후공정의 진행시 웨이퍼(1)를 오염시키게 됨으로써 웨이퍼(1)의 공정 수율을 저하시키게 되는 등 많은 문제점이 있었다.

본 고안을 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반도체소자 제조를 위한 FAB 공정에서의 웨이퍼 세척시 주공급관에서 분기된 각 탈이온수가 동일한 유속을 가지도록하여 설비 내의 각 세척조에 투입된 웨이퍼가 균일하게 세척될 수 있도록 함으로써 후공정에서의 웨이퍼 오염에 의한 수율 저하를 미연에 방지할 수 있도록 한 반도체소자 제조용 세척조의 탈이온수 자동 유속 조절 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 웨이퍼가 로딩된 각 세척조에 균일한 속도의 탈이온수가 공급될 수 있도록 주공급관에서 분기되어 흐르는 탈이온수의 유동 속도를 자동으로 조절할 수 있는 유속 제어 수단이 탈이온수 공급관의 관로 상에 설치되는 반도체소자 제조용 세척조의 탈이온수 자동 유속 조절 장치이다.

이하, 본 고안의 일 실시 예를 첨부 도면 제2도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 고안의 다른 세척 장치를 나타낸 구성도로서, 반도체소자 제조를 위한 FAB 공정에서의 웨이퍼(1) 세척시, 웨이퍼(1)가 로딩된 각 세척조(2)에 균일한 속도의 탈이온수가 공급되어 웨이퍼(1)가 균일하게 세정될 수 있도록 주공급관(3)에서 분기되어 흐르는 탈이온수의 유동 속도를 자동으로 조절할 수 있는 유속 제어 수단이 탈이온수 공급관(4)의 출구측 유속이 입력된 값과 같아지도록 탈이온수 공급관(4)의 관로 상에 설치되어 구성된다.

이때, 상기 유속 제어 수단은 주공급관(3)에 연결되는 탈이온수 공급관(4)의 탈이온수 유입측에 설치되어 자동 제어부(5)의 제어에 따라 주공급관(3)의 관로를 개폐하는 제어 밸브(6)와, 상기 자동 제어 밸브(6) 후방에 설치되어 자동 제어 밸브(6)를 통과한 직후의 탈이온수 유속을 검출하는 유속계(7)와, 탈이온수 공급관(4)의 탈이온수 유출측에 설치되어 세척조(2)에 유입되기 직전의 탈이온수 유동압을 검출하는 압력 감지 센서(8)와, 상기 압력 감지 센서(8)에서 검출된 압력의 변화된 속도 값과 기입력된 탈이온수의 속도 값을 비교하여 그 값이 일치하도록 탈이온수 공급관(4)의 탈이온수 유출측에 설치된 자동 제어 모터(9)를 제어하는 자동 제어부(5)와, 상기 자동 제어부(5)의 제어에 따라 구동하는 자동 제어 모터(9)에 연결되어 연동 하면서 탈이온수 공급관(4)의 출구측 유속이 입력된 값과 같아지도록 탈이온수 공급관(4)의 관로 개폐량을 제어하는 제어 댐퍼(10)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 고안은 제2도에 나타낸 바와 같이, 반도체소자 제조를 위한 FAB 공정에서의 웨이퍼(1)의 세척시, 탈이온수 공급 유니트(11)로부터 흘러나온 탈이온수는 주공급관(3) 및 탈이온수 공급관(4)을 거쳐 웨이퍼(1)가 로딩된 각 세척조(2)내로 분사되는데 이를 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

우선, 각 세척조(2)에 연결된 탈이온수 공급관(4)의 자동 제어어 밸브(6)가 온(ON)되어 관로가 개방되면 탈이온수 공급 유니트(11)에 저장된 탈이온수는 주공급관(3)을 거쳐 일정 지점에서 분기되어 각 탈이온수 공급관(4)의 유입측으로 흘러가게 된다.

이때, 상기 주공급관(3)에서 분기된 탈이온수가 각 탈이온수 공급관(4)으로 유입될 때의 유속은 각 탈이온수 공급관(4)마다 서로 달라지게 된다.

즉, 관말부로 갈수록 수압이 낮아지므로 인해 탈이온수 공급 유니트(11)로부터 가까운 거리에서 분기된 탈이온수 공급관(4)내를 흐르는 탈이온수의 유동 속도는 탈이온수 공급 유니트(11)로부터 상대적으로 더 멀리 떨어진 거리에서 분기된 탈이온수 공급관(4)내를 흐르는 탈이온수의 유동 속도보다 빠른다.

한편, 상기 주공급관(3)으로부터 분기되어 각 탈이온수 공급관(4)의 유입측으로 유입된 탈이온수의 유속은 자동 제어 밸브(6) 직후방에 설치된 유속계(7)에 의해 각각 층정된 후 자동제어부로 보내어지며, 상기 탈이온수 공급관(4)의 유출측에서의 탈이온수 유속은 압력 감지 센서(8)에 의해 검출되어 자동 제어부(5)로 보내어진다.

이에 따라, 상기 자동 제어부(5)에서는 원하는 제어값인 기입력된 소정의 탈이온수 유속값과 압력 감지 센서(8)에서 검출된 각 탈이온수 공급관(4)의 유출측을 지나는 탈이온수의 압력에 해당하는 유속 데이타값을 비교하여 보정해야할 값을 산출하게 된다.

또한, 상기 자동 제어부(5)는 산출된 보정값에따라 상기 탈이온수 공급관(4)의 유출측에 설치된 자동 제어 모터(9) 및 제어 댐퍼(10)를 동작시켜 탈이온수 공급관(4)의 유출측을 지나는 탈이온수의 유속이 원하는 제어값인 기입력된 소정의 탈이온수 유속값이 되도록 관로의 개폐 량을 조절하게 된다.

즉, 탈이온수 공급관(4)의 유출측을 지나는 탈이온수의 유속이 원하는 제어값인 기입력된 소정의 탈이온수 유속값보다 큰 경우에는 자동 제어부(5)의 제어에 따라 구동하는 자동 제어 모터(9)에 연결된 제어 댐퍼(10)가 탈이온수 공급관(4)의 관로를 보정값에 비례하여 폐쇄하게 되며, 이와는 달리 탈이온수 공급관(4)의 유출측을 지나는 탈이온수의 유속이 원하는 제어값인 기입력된 소정의 탈이온수 유속값보다 작은 경우에는 보정값에 비례하여 제어 댐퍼(10)가 탈이온수 공급관(4)의 관로를 개방하게 된다.

이에 따라, 상기 각 탈이온수 공급관(4)의 유입츠거에서는 주공급관(3)으로부터 탈이온수 공급관(4)이 분기된 거리에 따라 유속이 서로 다르지만, 각 탈이온수 공급관(4)의 유출측에서는 자동 제어부(5)의 제어를 받는 각 자동 제어 모터(9) 및 제어 댐퍼(10)의 작용에 의해 탈이온수의 유동속도가 주공급관(3)에서 분기된 거리에 관계없이 일정하게 된다.

따라서, 상기 탈이온수 공급 유니트(11)로부터 공급되어 주공급관(3)을 지난 탈이온수는 각 탈이온수 공급관(4)의 관로 상에 설치된 유속 제어 수단에 의해 서로 같은 속도 가되어 웨이퍼(1)가 로딩된 각 세척조(2) 하부로 유입된 후 분사판(12)에 형성된 분사공(13)을 통해 분사되어 웨이퍼(1) 표면에 부착된 이물질을 세척하게 된다.

이와 같이, 탈이온수가 같은 속도로 각 세척조(2)로 유입되어 분사됨에 따라 각 세적조(2)에 로딩된 웨이퍼(1) 표면 또한 모두 균일한 상태로 세척되므로 인해, 후공정에서의 웨이퍼(1) 오염에 의한 수율 저하를 미연에 방지할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 고안은 반도체소자의 제조를 위한 FAB공정에서의 웨이퍼(1) 세척시, 주공급관(3)에서 분기된 각 탈이온수가 동일한 유속을 가지도록 하여 설비 내의 각 세척조(2)에 투입된 웨이퍼(1)가 균일하게 세척될 수 있도록 하므로써 후공정에서의 웨이퍼(1) 오염에 의한 수율 저하를 미연에 방지할 수 있도록 할뿐만 아니라 반도체소자의 수율을 향상시킬 수 있도록 한 매우 유용한 고안이다.

Claims (2)

1. 웨이퍼가 로딩된 각 세척조에 균일한 속도의 탈이온수가 공급될 수 있도록 주공급관(3)에서 분기되어 흐르는 탈이온수의 유동 속도를 자동으로 조절할 수 있는 유속 제어 수단이 탈이온수 공급관의 관로 상에 설치되는것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 세척조의 탈이온수 자동 유속 조절 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 유속 제어 수단은 주공급관에 연결되는 탈이온수 공급관의 탈이온수 유입측에 설치되어 자동 제어부의 제어에 따라 주공급관의 관로를 개폐하는 제어 밸브와, 상기 자동 제어 밸브 후방에 설치되어 자동 제어 밸브를 통과한 직후의 탈이온수 유속을 검출하는 유속계와, 탈이온수 공급관의 탈이온수 유출측에 설치되어 세척조에 유입되기 직전의 탈이온수 유동압을 검출하는 압력 감지 센서와, 상기 압력 감지 센서에서 검출된 압력의 변화된 속도 값과 기입력된 탈이온수의 속도 값을 비교하여 그 값이 일치하도록 탈이온수 공급관의 탈이온수 유출측에 설치된 자동 제어 모터를 제어하는 자동 제어부와, 상기 자동 제어부의 제어에 따라 구동하는 자동 제어 모터에 연결되어 연동 하면서 탈이온수 공급관의 출구측유속이 입력된 값과 같아지도록 탈이온수 공급관의로 개폐 량을 제어하는 제어 댐퍼로 구성되는 반도체소자 제조용 세척조의 탈이온수 자동 유속 조절 장치.