KR0128207Y1 - 반도체 웨이퍼 세정장치 - Google Patents

반도체 웨이퍼 세정장치 Download PDF

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KR0128207Y1 KR2019950024636U KR19950024636U KR0128207Y1 KR 0128207 Y1 KR0128207 Y1 KR 0128207Y1 KR 2019950024636 U KR2019950024636 U KR 2019950024636U KR 19950024636 U KR19950024636 U KR 19950024636U KR 0128207 Y1 KR0128207 Y1 KR 0128207Y1
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Abstract

본 고안은 반도체 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로, 종래에는 공급되는 케미컬의 혼합비율이 맞지 않아 웨이퍼의 식각 및 데미지를 발생시키고, 웨이퍼에 분사노즐을 이용하여 분사함으로써 얼룩이 발생되며, 한번 사용한 케미컬을 재사용 할 수 없어 원가가 상승하는 문제점이 있었다.
본 고안은 공정 챔버(20)와, 케미컬을 사전에 혼합하는 케미컬 혼합 수단(22)과, 재사용할 케미컬을 보관하는 저수조(23)를 포함하여 구성되어 케미컬을 소정의 비율로 혼합하여 챔버(20)에 공급함으로써 종래와 같이 케미컬의 혼합비율이 맞지 않아 웨이퍼(W)를 식각하고 데미지를 발생시키는 것을 방지하는 효과가 있고, 세정시 탈이온수와 케미컬에 웨이퍼(W)가 완전히 감기도록 한 후 세정을 실시하여 웨이퍼(W)에 얼룩이 발생하는 것이 방지되는 효과가 있으며, 저수조(23)를 설치하여 케미컬을 재사용할 수 있도록 함으로써 원가절감의 효과가 있다.

Description

반도체 웨이퍼 세정장치
제1도는 종래 반도체 웨이퍼 세정장치의 구성을 보인 개략구성도.
제2도는 본 고안 반도체 웨이퍼 세정장치의 구성을 보인 개략구성도.
제3도는 본 고안 반도체 웨이퍼 세정장치의 동작을 설명하기 위한 공정도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 챔버 22 : 케미컬 혼합수단
23 : 저수조 32 : 혼합탱크
33 : 조절기 34 : 저수탱크
35 : 유량조절기
본 고안은 반도체 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로, 특히 케미컬 혼합수단을 설치하고 케미컬을 혼합하여 챔버에 공급함으로써 케미컬의 혼합비율이 맞지않아 웨이퍼에 데미지를 발생시키는 것을 방지하고, 저수조를 설치하여 케미컬을 재사용할 수 있도록 함으로써 원가절감을 하는데 적합한 반도체 웨이퍼 세정장치에 관한 것이다.
제1도는 종래 반도체 웨이퍼 세정장치의 구성을 보인 개략구성도로써, 도시된 바와 같이, 종래의 반도체 웨이퍼 세정장치는 웨이퍼(W)의 세정과 건조가 이루어 지는 공정 챔버(1)와, 그 공정 챔버(1)의 일측에 설치되어 공정 챔버(1)의 내부로 탈이온수를 공급하기 위한 탈이온구 공급부(2)와, 상기 공정 챔버(1)의 타측에 설치되어 공정 챔버(1)의 내부로 세정에 필요한 케미컬을 공급하기 위한 케미컬 공급부(3)로 구성되어 있다.
상기 공정 챔버(1)의 내부에는 웨이퍼(W)를 회전시키기 위한 모터(4)가 설치되어 있고, 상기 챔버(1)의 내측 상부에는 분사노즐(5)과 챔버(1)의 상부를 복개가능하도록 덮개(6)가 설치되어 있으며, 상기 챔버(1)의 하부 외측으로 드레인(7)이 설치되어 있다.
그리고, 상기 탈이온수 공급부(2)는 탈이온수 히팅 시스템(8), 체크밸브(9), 일반 밸브(10)가 탈이온수 공급라인(11)상에 설치된 구조로 되어 있다.
또한, 상기 케미컬 공급부(3)는 H2O2, NH4OH, H2SO4을 공급하기 위하여 일반 밸브(12)(12')(12), 체크 밸브(13)(13)'(13), 유량조절기(14)(14')(14), 케미컬 공급탱크(15)(15')(15)로 각각 구성되어 있는 제1 케미컬 라인, 제2 케미컬 라인, 제3 케미컬 라인으로 구성 되어 있다.
도면중 미설명부호 16,17,18은 N2라인, 체크밸브, 일반 밸브를 각각 보인 것이다.
이와 같이 구성되어 있는 종래 반도체 웨이퍼 세정장치를 이용하여 웨이퍼를 세정하는 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 공정 챔버(1)의 덮개(6)를 열고 그 공정 챔버(1)의 내부에 세정할 웨이퍼(W)를 장착한다. 그런다음 덮개(6)을 닫고 구동 모터(4)를 회전시켜 웨이퍼(W)가 회전하도록 한다.
그리고, 상기와 같이 회전하는 웨이퍼(W)가 일정한 회전수에 도달하면 탈이온수 공급부(2)에서 분사노즐(5)를 통하여 웨이퍼(W)에 탈이온수를 뿌려준다.
그런 다음 소정시간이 지나면 케미컬 공급부(3)에 저장하고 있던 케미컬중 H2O2를 먼저 분사노즐(5)을 통해 웨이퍼(W)에 뿌려주고, 소정시간이 지나면 다시 나머지 세정액인 NH4OH 와 H2SO4를 분사노즐(5)를 통하여 웨이퍼(W)에 뿌려주는 것이다.
상기와 같이 소정시간동안 세정액을 웨이퍼(W)에 부려준 후에는 케미컬의 공급은 중단되고, 다시 탈이온수 공급부(2)에서 분사노즐(5)을 통하여 탈이온수를 공급하여 웨이퍼(W)와 챔버(1)의 내부를 세정하는 것이다.
상기와 같은 순서로 세정공정이 완료되면 마지막으로 회전속도를 상승시켜 웨이퍼(W)와 공정 챔버(1)의 내부를 건조시키는 것이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 반도체 웨이퍼 세정장치는 공정 챔버(1)의 내부로 케미컬이 공급될때 혼합비율이 맞지 않아 웨이퍼(W)의 표면을 식각시키거나 데미지를 발생시키는 문제점이 있었다.
그리고, 탈이온수와 케미컬을 분사노즐(5)을 통하여 웨이퍼(W)에 뿌려주는 것으로 웨이퍼(W)에 균일하게 뿌려지지 않아 세정능력이 떨어져 웨이퍼(W)에 얼룩불량을 발생시키는 문제점이 있었다.
또한, 세정작업이 끝난 후의 케미컬은 드레인(7)을 통하여 드레인됨으로써 케미컬의 소모가 많아 제품의 원가가 상승하는 문제점이 있는 것이엇다.
본 고안의 주목적은 상기와 같은 여러 문제점을 갖지 않는 반도체 웨이퍼 세정장치를 제공함에 있다.
본 고안의 다른 목적은 공정 챔버의 내부로 케미컬을 공급하기 전에 정확한 비율로 혼합을 하여 공급함으로써 케미컬의 혼합비율이 맞지않아 웨이퍼를 식각시키거나 데미지를 발생시키거나 데미지를 발생시키는 것을 방지하는데 적합한 반도체 웨이퍼 세정장치를 제공함에 있다.
본 고안의 또다른 목적은 웨이퍼 세정시 탈이온수와 케미컬에 웨이퍼가 완전히 잠기도록 하여 세정능력의 향상으로 웨이퍼에 얼룩이 발생하는 것을 방지하는데 적합한 반도체 웨이퍼 세정장치를 제공함에 있다.
본 고안의 또다른 목적은 저수조를 설치하고 케미컬을 회수하여 재사용함으로써 케미컬의 소모를 감소시켜 원가절감을 하는데 적합한 반도체 웨이퍼 세정장치를 제공함에 있다.
본 고안은 목적을 달성하기 위하여 탈이온수 또는 케미컬이 잠긴상태로 세정작업을 하는 공정 챔버와, 상기 공정 챔버에 공급되는 케미컬을 사전에 혼합하기 위한 케미컬 혼합수단과, 상기 공정 챔버에서 사용한 케미컬을 보관한 후 재사용하기 위하여 상기 케미컬 혼합수단으로 공급하기 위한 저수조를 포함하여서 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치가 제공된다.
상기 케미컬 혼합수단은 케미컬을 수납하기 위한 혼합탱크와, 그 혼합탱크에 수납되어 있는 케미컬의 농도 및 온도를 조절하고 그 혼합탱크에 공급되는 케미컬의 양을 조절하기 위한 조절기로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 저수조는 케미컬을 수납하는 저수탱크와, 그 저수 탱크의 내부에 설치되는 유량 조절기로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 상기와 같이 구성되어 있는 본 고안의 반도체 웨이퍼 세정장치를 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 고안 반도체 웨이퍼 세정장치의 구성을 보인 개략구성도이고, 제3도는 본 고안 반도체 웨이퍼 세정장치의 동작을 설명하기 위한 공정도이다.
도시된 바와 같이, 본 고안의 반도체 웨이퍼 세정장치는 탈이온수와 케미컬의 웨이퍼(W)가 잠긴 상태로 세정작업이 이루어지는 공정 챔버(20)와, 그 공정 챔버(20)의 일측에 설치되어 탈이온수를 공급하기 위한 탈이온수 공급부(21)와, 상기 공정 챔버(20)의 타측에 설치되어 공정 챔버(20)에 공급되는 케미컬을 사전에 혼합하기 위한 케미컬 혼합수단(22)과, 상기 공정 챔버(20)의 하부에 설치되어 공정 챔버(20)에서 사용하고난후의 케미컬을 상기케미컬 혼합수단(22)으로 공급하기 위하여 일시 보관하는 저수조(23)로 구성되어 있다.
상기 공정 챔버(20)의 내부에는 웨이퍼(W)를 회전시키기 위한 모터(24)가 설치되어 있고, 그 공정 챔버(20)의 상부에는 덮개(25)가 설치되어 있으며, 그 공정 챔버(20)의 외측 하부로는 드레인 라인(26)과 급속배기밸브(27)가 설치되어 있다.
상기 탈이온수 공급부(21)는 탈이온수 공급라인(28)에 탈이온수 히팅시스템(29), 유량조절기(30), 체크밸브(31)가 설치되어 있는 구조로 되어 있다.
상기 케미컬 혼합수단(22)은 케미컬을 수납하기 위한 혼합탱크(32)와, 그 혼합탱크(32)에 수납되어 있는 케미컬의 농도 및 온도를 조절하고 그 혼합탱크(32)에 공급되는 케미컬의 양을 조절하기 위한 조절기(33)로 구성되어 있다.
상기 혼합탱크(32)의 벽체에는 히터(34)가 내설되어 있고, 그 혼합탱크(32)의 내부에는 농도계(33a), 온도계(33b), 오버플로우 센서(33c)가 설치되어 상기 조절기(33)에 의해 조절되며, 상기 혼합탱크(32)의 외측 하부로는 밸브(36)를 구비한 드레인 라인(37)이 설치되어 있다.
상기저수조(23)는 케미컬을 수납하는 저수탱크(34)와, 그 저수탱크(34)의 내부에 설치되는 유량 조절기(35)로 구성되어 있으며, 상기 저수 탱크(34)의 일측은 상기 공정 챔버(20)에 급속배기밸브(38)를 구비한 배출라인(39)으로 연결되어 있고, 타측은 케미컬 혼합수단(22)에 펌프(40), 체크밸브(41), 유량 조절기(42)를 구비한 회수라인(43)으로 연결되어 있는 구조로 되어 있다.
그리고, 상기 케미컬 혼합수단(22)의 일측에는 케미컬 혼합수단(22)에서 혼합한 케미컬을 공정 챔버(20)로 공급하기 위하여 체크밸브(44), 급속배기밸브(45), 일반밸브(46), 펌프(47)가 구비된 공급라인(48)이 설치되어 있으며, 타측에는 상기 케미컬 혼합수단(22)에 케미컬을 공급하기 위하여 체크밸브(49)(49'), 유량조절기(50)(50')를 각각 구비한 제1공급라인(51)과 제2공급라인(52)이 설치되어 있다.
상기 도면중 미설명부호 53은 질소라인, 54는 유량 조절기, 55는 체크밸브, 56은 히터이다.
상기와 같이 구성되어 있는 본 고안 반도체 웨이퍼 세정장치의 동작을 제2도 및 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 세정작업에 필요한 케미컬을 제1공급라인(51)과 제2공급라인(52)을 통하여 정해진 순서로 케미컬 혼합수단(22)으로 공급한다.
다음은 조절기(33)에서 혼합탱크(32)에 공급된 케미컬의 농도와 온도를 조절한다.
그리고, 상기 공정 챔버(20)의 덮개(25)를 열고, 세정할 웨이퍼(W)를 넣은 후 덮개(25)를 닫는다.
그런 다음, 탈이온수 공급부(21)에서 공정 챔버(20)의 내부로 탈이온수를 공급하여 웨이퍼(W)가 완전히 잠시도록 하고, 모터(24)를 이용하여 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
그리고, 소정시간이 지나면 드레인 라인(26)의 급속배기밸브(27)을 열고 챔버(20) 내부의 탈이온수를 완전히 배수한 후 급속배기밸브(27)을 닫는다.
그런 다음, 공급라인(48)의 체크밸브(44), 급속배기밸브(45), 일반밸브(46), 펌프(47)를 작동하여 케미컬 혼합수단(22)에서 혼합된 케미컬을 공정 챔버(20)의 내부로 공급하고, 웨이퍼(W)가 완전히 잠긴 후 모터(24)를 이용하여 웨이퍼(W)를 회전시켜 웨이퍼(W)의 케미컬 세정을 실시한다.
상기와 같은 세정작업을 소정시간 실시한 후, 사용하고 난후의 케미컬을 폐기하는 경우는 드레인 라인(26)의 급속배기밸브(27)가 작동하여 케미컬을 챔버(20)의 외부로 배출시키고, 케미컬을 재사용하는 경우는 배출라인(39)의 급속배기밸브(38)를 작동하여 저수조(23)로 보내진다.
상기와 같이 챔버(20) 내부의 케미컬이 완전히 배수되면 드레인 라인(26)과 배출라인(39)의 급속배기밸브(27)(38)를 닫고, 탈이온수 공급부(21)에서 챔버(20)의 내부로 히팅(HEATING)된 탈이온수를 공급하여 웨이퍼(W)를 회전시킨후, 소정시간이 지나면 드레인 라인(26)의 급속배기밸브(27)를 열고 탈이온수를 완전히 배출한다.
상기와 같이 탈이온수가 완전히 배출되면 마지막으로 웨이퍼(W)의 회전수를 증가시키고, 덮개(25)의 내부에 설치되어 있는 히터(56)를 작동시켜 웨이퍼(W)와 챔버(20)의 내부를 완전히 건조시킨다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안의 반도체 웨이퍼 세정장치는 공정 챔버와, 케미컬을 혼합하기 위한 케미컬 혼합수단과, 재사용할 케미컬을 보관하기 위한 저수조를 포함하여서 구성되어 케미컬을 소정의 비율로 혼합하여 챔버에 공급함으로써 종래와 같이 케미컬의 혼합비율이 맞지 않아 웨이퍼를 식각하고 데미지를 발생시키는 것을 방지하는 효과가 있고, 세정시 탈이온수와 케미컬에 웨이퍼가 완전히 잠기도록 한 후 세정을 실시하여 웨이퍼에 얼룩이 발생하는 것이 방지되는 효과가 있으며, 저수조를 설치하여 케미컬을 재사용할 수 있도록 함으로써 원가절감 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 공정 챔버와, 상기 공정 챔버에 공급되는 케미컬을 사전에 혼합하기 위한 케미컬 혼합수단과, 상기 공정 챔버에서 사용한 케미컬 중 재사용할 케미컬의 보관 및 상기 케미컬 혼합수단으로 공급하기 위한 저수조를 포함하여서 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 케미컬 혼합수단은 케미컬을 수납하기 위한 혼합탱크와, 그 혼합탱크에 수납되어 있는 케미컬의 농도 및 온도를 조절하고 상기 혼합탱크에 공급되는 케미컬의 양을 조절하기 위한 조절기로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 저수조는 케미컬을 수납하는 저수탱크와, 그 저수탱크의내부에 설치되는 유량 조절기로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100469130B1 (ko) * 1997-07-25 2005-05-03 삼성전자주식회사 반도체장치이송용진공튀저의세정장치
KR100623174B1 (ko) * 1998-07-10 2006-12-04 삼성전자주식회사 반도체 장치 제조용 케미컬 재순환 장치

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