KR0167474B1 - 세정장치 - Google Patents

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KR0167474B1
KR0167474B1 KR1019910020237A KR910020237A KR0167474B1 KR 0167474 B1 KR0167474 B1 KR 0167474B1 KR 1019910020237 A KR1019910020237 A KR 1019910020237A KR 910020237 A KR910020237 A KR 910020237A KR 0167474 B1 KR0167474 B1 KR 0167474B1
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요시오 구마가이
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이노우레 아키라
도오교오 에레구토론 가부시끼 가이샤
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Abstract

본 세정장치는, 피처리체의 반입반출구를 가지며, 피처리체를 세정처리하는 여러개의 세정실과, 상기 세정실 내의 분위기를 세정실 외부의 분위기로부터 에어커텐에 의하여 항상 차단하는 에어커텐 발생수단과, 상기 세정실의 반입반출구에 각각 마련되며, 세정실 내부의 분위기를 세정실 외부의 분위기로부터 기계적으로 차단할 수 있는 개폐가 자유로운 메카니컬 셔터와, 상기 메카니컬 셔터의 열림시에, 상기 에어커텐을 가로질러서 피처리체를 상기 세정실 내로 반입반출하는 반송수단과, 상기 세정실에 인접하며, 각각의 상기 반송수단이 설치된 반송실과, 상기 반송실 내의 분위기가 외부로 누출되지 않도록 방지하기 위하여 상기 반송실의 내부가 세정실의 외부보다 압력이 낮게 유지되도록 반송실의 내부를 감압하는 제1감압수단과, 상기 세정실 내의 분위기가 상기 반송실 내로 누출되지 않도록 방지하기 위하여 상기 세정실의 내부가 각 반송실의 내부보다 압력이 낮게 유지되도록 세정실의 내부를 감압하는 제2감압수단을 구비한다.

Description

세정장치
제1도는 본 발명의 일실시예에 관한 세정장치의 전체적인 구성을 나타낸 평면도.
제2도는 제1도의 세정실 내의 개략구성을 나타낸 사시도.
제3도는 제2도의 개구부에 있어서의 메카니컬 셔터 및 에어커텐의 구조를 나타낸 사시도.
제4도는 세정실 내의 급기, 배기시스템을 나타낸 회로도.
제5도는 감압기구의 시스템을 나타낸 회로도.
제6도는 정밀 미차압력계의 일예를 나타낸 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 세정장치 10,12,14 : 세정처리유니트
16 : 반입부 18 : 반출부
19,25,27,29,31,39 : 세정실 20,26,28,30,32,40 : 처리탱크
23,38,42 : 반송실 24,37,41 : 반송아암
33,35 : 건조실 43,45 : 받이아암
44 : 메카니컬 셔터 48 : 캐리어
50,70 : 개구부 51 : 흡인유니트
52 : 케이스 53 : 공급유니트
54 : 실린더 55 : 흡입관
56 : 에어흡출부 57 : 송풍기
58 : 필터 59 : 풍량계
60,63 : 제어장치 67 : 배기장치
65 : 밸브 66 : 드레인
74 : 배기덕트 78 : 미차압력계
80 : 코어 82 : 차동트랜스
84 : 잠김추 86 : 분동받이접시
88 : 시일액 90,92 : 압력도입구
94 : 차단막
본 발명은, 세정장치에 관한 것으로서, 특히 약액을 이용하여 세정처리를 행하는 세정장치에 관한 것이다.
약액을 이용하여 세정처리를 행하는 세정장치로서는, 반도체웨이퍼를 세정하는 세정장치 등이 알려져 있다.
이 반도체웨이퍼의 세정장치에서는, 반도체웨이퍼를 반송장치에 의해 세정장치 내에 설치된, 예를들면 암모니아 과수처리탱크, 염산과수처리탱크, 수세처리탱크, 불산처리탱크 등의 세정처리탱크 내로 반송하고, 반도체웨이퍼에 대하여 암모니아 과수처리, 염산 과수처리, 수세처리, 불산처리 등의 세정처리를 행한다. 이 세정처리는 세정처리탱크 내에서 반도체웨이퍼와 처리액을 접촉시킴으로써 행해진다.
또한, 상기 세정처리탱크는 반도체웨이퍼를 반입할 수 있는 상태로 케이스 내부에 수용되어 있으며, 이것에 의해 처리액은 케이스 외부로 비산(飛散)하는 것이 방지된다. 또 케이스의 반도체웨이퍼를 반입하는 부분은 개폐 가능한 구조로 되어 있으며, 통상은 밀봉되어 있기 때문에, 케이스 내부를 일정한 처리분위기로 유지할 수가 있다.
그러나, 개폐 가능하게 구성된 세정처리탱크의 반도체웨이퍼를 반입하는 부분에는 간격이 있기 때문에, 세정처리탱크 내부는 완전한 기밀상태로 유지되지 않고, 상기 간격에서 케이스 내부의 분위기가 케이스 외부로 누출하면, 약액에 의한 세정처리를 행하는 경우, 특히 암모니아나 염산 등과 같은 산이나 알칼리의 유독한 약액에 의해 세정처리를 하는 경우에는, 케이스 외부로 누출된 암모니아가스나 염소가스가 케이스 외부에 세정처리되어 있는 반도체웨이퍼에 악영향을 부여하기도 하고, 또한 주위의 환경을 오염시켜 세정처리탱크의 주위에 있는 기기, 예를들면 상술한 반송장치 등을 부식시키기도 한다는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 세정실 내부의 분위기가 외부로 누출하는 것을 방지하여 세정실 외부의 환경을 오염시키거나 세정실의 주변 기기를 부식시키지 않는 세정장치를 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 이하의 세정장치에 의해 달성된다. 즉 상기 세정장치는, 피처리체의 반입반출구를 가지며, 피처리체를 세정처리하는 여러개의 세정실과, 상기 세정실 내부의 분위기를 세정실 외부의 분위기로부터 에어커텐에 의해 항상 차단하는 에어커텐 발생수단과, 상기 세정실의 반입반출구 각각에 마련되며, 세정실 내부의 분위기를 세정실 외부의 분위기로부터 기계적으로 차단할 수 있는 개폐가 자유로운 메카니컬 셔터와, 상기 메카니컬 셔터의 열림시에, 상기 에어커텐을 가로질러서 피처리체를 상기 세정실 내부로 반입반출하는 반송수단과, 상기 세정실에 인접하여, 각각의 상기 반송수단이 설치된 반송실과, 상기 반송실 내부의 분위기가 외부로 누출되지 않도록 방지하기 위하여 상기 반송실의 내부가 세정실의 외부보다 압력이 낮게 유지되도록 반송실의 내부를 감압하는 제1감압수단과, 상기 세정실 내부의 분위기가 상기 반송실 내부로 누출되지 않도록 방지하기 위하여 상기 세정실의 내부가 각 반송실의 내부보다 압력이 낮게 유지되도록 세정실의 내부를 감압하는 제2감압수단을 포함한다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 일실시예를 설명한다.
제1도에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 세정장치(1)는, 반도체웨이퍼의 세정장치로서, 3개의 세정처리유니트(10),(12),(14)로 구성되어 있다.
반도체웨이퍼를 반입하는 쪽의 세정처리유니트(10)에는 세정하는 반도체웨이퍼를 반입하는 반입부(16)가 설치되어 있다. 또 반도체웨이퍼를 반출하는 쪽의 세정처리유니트(14)에는 세정이 종료된 반도체웨이퍼를 수납하여 반출하는 반출부(18)가 설치되어 있다.
세정처리유니트(10)는, 그 중심위치에 반입부(16)에 인접하여 설치된 제1반송실(23)을 가지고 있으며, 또 제1반송실(23)의 주위에는 3개의 세정실(19),(25),(27)이 설치되어 있다. 제1반송실(23)내에는 반도체웨이퍼를 각 세정실(19),(25),(27)로 반송하는 회전이 자유로운 제1반송아암(24)이 설치되어 있다.
세정실(27)은 암모니아를 주성분으로 한 약액에 의해 가득 채워진 제1약액탱크(28)를 가지고 있으며, 3개의 세정실(19),(25),(27) 중에서 반입부(16)로부터 가장 멀리 떨어진 위치에 설치되어 있다. 또 세정실(25)은 물로 씻어내는 것에 의해 세척을 행하는 퀵덤프린스(QDR) 처리탱크(26)를 가지고 있다. 또 세정실(19)은 항상 물이 오버플로우하는 처리탱크(20)를 가지고 있어, 반도체웨이퍼의 정밀세척을 행할 수 있다.
중앙의 세정처리유니트(12)는 세정실(19)에 인접하여 설치된 제2반송실(38)과, 제2반송실의 주위에 설치된 세정실(29),(31),(39)을 가지고 있다. 반송실(38) 내에는 반도체웨이퍼를 각 세정실(29),(31),(39)로 반송하는 회전이 자유로운 제2반송아암(37)이 설치되어 있다.
세정실(29)은 염산을 주성분으로 한 약액에 의해 가득 채워진 제2약액탱크(30)를 가지고 있다. 또 세정실(31)은 물로 씻어내는 것에 의해 세척을 행하는 퀵덤프린스(QDR) 처리탱크(32)를 가지고 있다. 또 세정실(39)은 항상 물이 오버플로우하는 처리탱크(40)를 가지고 있어, 반도체웨이퍼를 정밀세척을 행할 수 있다.
반도체웨이퍼를 반출하는 쪽의 세정처리유니트(14)는, 세정실(39)에 인접하여 설치된 제3반송실(42)과, 제3반송실(42) 주위에 설치된 아암 건조실(33)과 반도체웨이퍼 건조실(35)을 가지고 있다. 제3반송실(42) 내에는 반도체웨이퍼를 각 건조실(33),(35)로 반송하는 회전이 자유로운 제3반송아암(41)이 설치되어 있다.
또, 상기 세정실(19)에는 그 중앙부근에 세정실(27)로부터의 암모니아가스와 세정실(29)로부터의 염소가스가 침입하여 반응함으로써 염화 암모늄의 고형물이 생성되지 않도록 간막이판(21)이 설치되어 있다. 또 각 세정실(19),(25),(27),(29),(31),(39)에는, 반송아암(24),(37),(41)로부터의 반도체웨이퍼를 받아들이는 받이아암(43),(45)이 설치되어 있다. 또 각 세정실(19),(25),(27),(29),(31),(39)은 항상 새로운 처리액이 공급되는 것에 의해 오버플로우하는 상태에 있다.
상기의 각 세정실(19),(25),(27),(29),(31),(39)과 건조실(33),(35)은, 제2도에서와 같이 반도체웨이퍼의 반입/반출용 개구부(50)를 가지는 케이스(52)에 의해 형성되어 있다. 또한 세정실(19),(25),(27),(29),(31),(39)의 상기 케이스(52) 내에는 각 처리탱크(20),(26),(28),(30),(32),(40)가 배설되어 있다. 상기 개구부(50)에는 실린더(54)에 의해 상하운동하여 상기 개구부(50)를 기계적으로 개폐하는 메카니컬 셔터(44)가 배설되어 있다.
제3도에서와 같이, 개구부(50)의 윗쪽에는 에어공급유니트(530에 접속된 에어흡출부(56)가 설치되어 있고, 상기 메카니컬 셔터(44)와 에어흡출부(56)로부터 흡출되는 에어커텐에 의해 케이스(52) 내부의 분위기는 케이스(52) 외부의 분위기로부터 차단된다. 또 에어흡출부(56)에서 흡출되는 에어는 흡출관(55)을 통하여 흡인유니트(51)에 의해 적극적으로 흡인됨으로써, 개구부(50)의 전 영역에 걸쳐서 그 유속이 거의 일정하게 확보되어 있다.
또, 제4도에서와 같이, 케이스(52)의 하부에는 드레인(66)이 설치되어 있고, 이 드레인(66)에 의해 처리탱크(20),(26),(28),(30),(32),(40)로부터 유출된 세정처리액이 외부로 배출된다.
또한, 케이스(52)내에는 송풍기(57)에서 보내지는 에어가 필터(58)를 통하여 공급된다. 이 에어는 풍량계(59)에 의해 계측되고 제어장치(60)에 의해 제어됨으로써 그 유속이 거의 일정하게 확보된다. 케이스(52) 내로 공급되는 에어는 케이스(52)의 하부에 설치된 개구부(70)로부터 배기된다. 이 에어의 배기량은 케이스(52) 내부의 분위기를 케이스(52) 외부의 분위기에 대하여 0∼0.02mmH2O의 차압이 생기는 감압상태로 유지하도록 제어된다.
또, 이 차압이 0.005mmH2O 보다 작은 경우에는, 내부 분위기가 외부로 누설하기 쉽고, 반대로 차압이 0.01mmH20 보다 큰 경우에는 외부로부터 파티클 등을 많이 포함한 분위기가 케이스(52)의 내부로 침입하기 쉬워짐과 동시에, 에어커텐이 파괴되어 버릴 수 있기 때문에, 상기 차압은 0.005∼0.01mmH2O로 하는 것이 바람직하다.
이러한 배기량의 제어에는 정밀측정이 가능한 미차압력계(78)가 사용된다. 예를들어 시비다 가가쿠 기기 고교 가부시키가이샤(田科學器械工業株式會社) 제품의 잠김식 미차압력계를 사용하고 있다. 이 잠김식의 미차압력계는 제6도에서와 같이, 코어(80)와, 이 코어(80)의 주위에 배설된 차동트랜스(82)와, 코어(80)에 부착된 잠김추(84) 및 분동받이접시(86)를 구비하고 있으며, 잠김추(84)의 하부는 시일액(88)에 의해 밀봉되어 있다. 그리고 상부의 고압측 압력도입구(90)와 하부의 저압측 압력도입구(92)를 통하여 고압측과 저압측의 미세한 압력차이를 계측할 수 있다.
상기 미차압력계(78)를 이용하여 배기량을 제어하기 위해, 우선 케이스(52)의 하부 개구부(70)에 배기덕트(74)가 설치되어 있다. 케이스(52) 내부에는 배기되지 않고 아직 남아있는 처리액이 있으며, 상기 배기덕트(74)의 끝단부는 남은 처리액의 최대 액면위치보다 높은 위치에 설치되어 있다. 또 이 배기덕트(74)의 도중에는 밸브(65)와 팬을 가지는 배기장치(67)가 설치되어 있다. 밸브(65)에는 밸브(65)의 열림정도를 변화시킬 수 있는 제어장치(63)가 접속되어 있다.
따라서, 케이스(52)내의 에어는 제어장치(63)에 의한 밸브(65)의 열림정도에 대응하여 배기장치(67)에 의해 배기된다. 또 배기덕트(74)의 개구부(71) 윗쪽에는 처리액이 들어오지 못하도록 차단막(94)이 설치되어 있다.
또, 상기 미차압력계(78)는 그 고압측의 압력도입구(90)가 케이스(52) 외부의 반송실(23),(38),(42) 내의 분위기가 이어져 통하고 있으며, 저압측의 압력도입구(92)가 케이스(52)내의 분위기와 연이어 통하고 있으며, 이것에 의해 케이스(52) 내부와 반송실(23),(38),(42) 내부와의 미차압력을 측정할 수 있다. 미차압력계(78)에는 밸브(65)의 열림정도를 변화시킬 수 있는 상기 제어장치(63)가 접속되어 있다.
이 제어장치(63)는 미차압력계(78)의 측정값에 의거하여 밸브(65)의 열림정도를 변화시켜 케이스(52) 내의 세정처리분위기를 외부의 분위기에 대하여 0∼0.02mmH2O의 차압이 생기도록 감압상태로 유지할 수 있다. 상기 케이스(52) 내부에서의 이와같은 배기량의 제어는, 제5도에서 세정처리유니트(10)로 대표하여 나타낸 바와 같이, 반송실(23),(38),(42), 세정실(19),(25),(27),(29),(31),(39) 및 건조실(33),(35) 모두에서 행해진다.
이어서, 상기한 구성의 세정장치(1)의 동작을 설명한다.
우선, 제1도에 도시한 바와 같이, 반도체웨이퍼는 2개의 캐리어(48) 상에 각각 25매씩 실려진 상태에서 반입부(16)로 반송된다. 그리고 반도체웨이퍼는 반입부(16)에서 소위 오리플러 맞춤기구에 의해 오리플러 맞춤이 이루어진 후, 카셋트로 들어간 상태에서 소정의 위치에 셋트된다.
이어서, 반송아암(24)은 회전동작하여 반입부(16) 상에서 반도체웨이퍼를 취출하여, 이 반도체웨이퍼를 세정실(27)로 반송한다. 반도체웨이퍼는 세정실(27)에서의 케이스(52)의 메카니컬 셔터가 열린 후에, 항상 흐르는 에어커텐을 가로질러서 상기 세정실(27)내로 반입된다. 이하 각 세정실(19),(25),(27),(29),(31),(39) 및 건조실(33),(35)로의 반도체웨이퍼의 반입은 이러한 일련의 동작에 의해 이루어진다.
반도체웨이퍼는 처리탱크(28)에서 받이아암(43)에 의해 지지되면서 암모니아 처리를 실시한 후, 반송아암(24)에 의해 세정실(25)로 반송되어 물로 씻어낸다. 이어서 반도체웨이퍼는 세정실(19)에서 정밀 세척이 실시된 후에, 반송아암(37)에 의해 처리유니트(12)내의 세정실(29)로 반송된다.
그리고, 상기 세정실(29)에서 염산처리를 실시한 반도체웨이퍼는, 세정실(31),(39)에서 차례로 물로 씻어내고 정밀 세척을 실시한 후에, 반송아암(41)에 의해 건조실(35)로 반송되어 건조된다. 반도체웨이퍼가 건조실(35)에서 건조되고 있는 동안에, 반송아암(41)은 건조실(33)에서 건조된다. 그 후에 건조된 반도체웨이퍼는, 건조된 반송아암(41)에 의해 반출부(18)로 이송되어 반출된다.
본 실시예의 세정장치(1)에서는, 상술한 바와 같이, 세정실 내부의 분위기가 외부로 누출되는 것을 방지하여, 주위의 환경오염이나 내부기기의 부식을 방지할 수 있다.
또, 상기 실시예에서는, 반도체웨이퍼의 세정에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 세정장치를 LCD기판의 세정 등, 기타 각종 피처리체의 세정에 적용하여도 좋다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 발명의 요지를 벗어나지 않고 여러가지로 변형하여 실시하는 것은 당연하다.

Claims (9)

  1. 피처리체의 반입반출구를 가지며, 피처리체를 세정처리하는 여러개의 세정실(19),(25),(27),(29),(31),(39)과, 상기 세정실 내부의 분위기를 세정실 외부의 분위기로부터 에어커텐에 의해 항상 차단하는 에어커텐 발생수단과, 상기 세정실의 반입반출구 각각에 마련되며, 세정실 내부의 분위기를 세정실 외부의 분위기로부터 기계적으로 차단할 수 있는 개폐가 자유로운 메카니컬 셔터(44)와, 상기 메카니컬 셔터의 열림시에, 상기 에어커텐을 가로질러서 피처리체를 상기 세정실 내부로 반입반출하는 반송수단과, 상기 세정실에 인접하여 설치되고, 각각의 상기 반송수단이 설치된 반송실(23),(38),(42)과, 상기 반송실 내부의 분위기가 외부로 누출되지 않도록 방지하기 위하여 상기 반송실의 내부가 세정실의 외부보다 압력이 낮게 유지되도록 반송실의 내부를 감압하는 제1감압수단과, 상기 세정실 내부의 분위기가 상기 반송실 내부로 누출되지 않도록 방지하기 위하여 상기 세정실의 내부가 각 반송실의 내부보다 압력이 낮게 유지되도록 세정실의 내부를 감압하는 제2감압수단을 포함하는 세정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세정실(19),(25),(27),(29),(31),(39)은, 피처리체를 산성의 약액을 이용하여 세정처리하는 제1약액실과, 피처리체를 알칼리성 약액을 이용하여 세정처리하는 제2약액실을 가지고 있는 세정장치.
  3. 제2항에 있어서, 산성의 약과 알칼리성의 약액사이의 반응의 발생을 방지하기 위하여, 제1약액실과 제2약액실의 사이에 위치하고 세정실중의 하나에 배치되는 차폐수단을 더욱 포함하여 구성되는 세정장치.
  4. 제2항에 있어서, 제1약액실 및 제2약액실의 양 실은 다른 실과 비교하여, 웨이퍼가 반입 또는 반출되는 반입반출구로부터 멀리 떨어져 있는 세정장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1감압수단은, 각 반송실로 에어를 공급하기 위한 에어공급수단 및 각 반송실로부터 에어를 배출하기 위한 배기수단을 가지며, 상기 제2감압수단은, 각 세정실로 에어를 공급하기 위한 에어공급수단 및 각 세정실로부터 에어를 배출하기 위한 배기수단을 가지고 있는 세정장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 에어공급수단은, 에어 공급량이 일정하게 되도록 에어공급제어수단을 가지고 있는 세정장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1감압수단의 배기수단은, 각 반송실의 내부 대기압을 0∼0.02mmH2O의 범위로 각 반송실의 외부 대기압보다 낮게 유지하기 위한 배기제어수단을 가지며, 제2감압수단의 배기수단은, 각 세정실의 내부 대기압을 0∼0.02mmH2O의 범위로 각 반송실의 내부 대기압보다 낮게 유지하기 위한 배기제어수단을 가지고 있는 세정장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 에어커텐 발생수단은, 에어를 공급하는 공급수단과, 에어를 흡인하는 흡인수단을 가지고 있는 세정장치.
  9. 제1항에 있어서, 제1감압수단 및 제2감압수단은 0∼0.02mmH2O의 차압을 발생하도록 구성되는 세정장치.
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