KR100187443B1 - Chemical recycling apparatus for semiconductor process - Google Patents
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Abstract
케미컬이 순환공급되도록 구성된 케미컬저장조(Chemical bath) 내부에서 발생하는 버블(Bubble) 및 파동을 제거하는 반도체설비의 케미컬 순환공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical circulation supply device of a semiconductor device that removes bubbles and waves generated inside a chemical bath configured to provide a chemical circulation.
본 발명은, 반도체 소자 제조공정이 이루어지는 내부저장조 내부에 담겨진 케미컬이 외부저장조로 오우버플로우(Over flow)되어 펌프의 강제펌핑에 의해서 필터를 통과하여 다시 내부저장조로 순환하도록 구성된 반도체설비의 케미컬 순환공급장치에 있어서, 버블챔버가 상기 필터와 상기 내부저장조 사이의 케미컬 공급관에 연결되고, 상기 버블 챔버는 소정 높이의 분기판에 의해서 상기 버블챔버의 하부공간이 양분되어 제1하부공간으로 상기 케미컬이 공급된 후 상기 펌프의 펌핑에 의해서 상기 케미컬이 상기 분기판을 오우버플로우 하여 제2하부공간으로 수용된 후 상기 내부저장조에 공급되도록 구성됨을 특징으로 한다.The present invention is a chemical circulation of the semiconductor device configured to circulate the chemical contained in the internal storage tank in which the semiconductor device manufacturing process is performed to the internal storage tank through the filter by the overflow (overflow) to the external storage tank through the filter In the supply apparatus, a bubble chamber is connected to the chemical supply pipe between the filter and the internal reservoir, the bubble chamber is divided into a lower space of the bubble chamber by a branch plate of a predetermined height, the chemical is transferred to the first lower space. After being supplied, the chemical is configured to overflow the branch plate by the pumping of the pump to be received in the second lower space and to be supplied to the internal storage tank.
따라서, 웨이퍼 상의 식각불량 또는 세정불량이 방지되는 효과가 있다.Therefore, there is an effect that the etching or cleaning failure on the wafer is prevented.
Description
제1도는 종래의 반도체설비의 케미컬 순환공급장치를 설명하기 위한 개략저인 도면이다.1 is a schematic bottom for explaining a chemical circulation supply apparatus of a conventional semiconductor device.
제2도는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체설비의 케미컬 순환공급장치를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a chemical circulation supply apparatus of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10, 20 : 내부저장조 12, 22 : 외부저장조10, 20: internal storage 12, 22: external storage
14, 24 : 펌프 16, 26 : 필터14, 24: pump 16, 26: filter
28 : 버블제거기 30 : 버블챔버28: bubble remover 30: bubble chamber
32 : 분기판 34 : 유입구32: branch plate 34: inlet
36 : 배출구 38 : 근접센서36: outlet 38: proximity sensor
39 : 릴레이 40 : 밸브39: relay 40: valve
42 : 배출관42: discharge pipe
본 발명은 반도체설비의 케미컬 순환공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케미컬이 식각 및 세정을 위하여 순환공급되도록 구성된 케미컬저장조(Chemical bath) 내부에서 발생하는 버블(Bubble) 및 파동을 제거하는 반도체설비의 케미컬 순환공급장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical circulation supply apparatus for semiconductor equipment, and more particularly, to a semiconductor facility for removing bubbles and waves generated in a chemical bath configured to circulate and supply chemicals for etching and cleaning. To a chemical circulation supply device.
반도체 소자 제조공정에서는 케미컬이 많이 이용되고 있으며, 대표적인 경우가 습식식각공정 및 세정공정에서의 사용이다.Chemicals are widely used in the manufacturing process of semiconductor devices, and a typical case is the use in the wet etching process and the cleaning process.
습식식각공정은 120℃~150℃ 정도의 과산화수소(H2O2)와 황산(H2SO4)등의 케미컬이 혼합되어 담긴 케미컬저장조 내부에 웨이퍼가 적재된 캐리어(Carrier)를 담아서 웨이퍼를 특정패턴으로 식각시키도록 이루어진다.In the wet etching process, wafers are loaded in a chemical storage tank containing a mixture of chemicals such as hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and sulfuric acid (H 2 SO 4 ) at temperatures of about 120 ° C to 150 ° C. It is made to etch into a pattern.
그리고 세정공정은 특정온도의 케미컬이 담긴 케미컬저장조 내부에 웨이퍼가 적재된 캐리어를 담아서 웨이퍼 상에 흡착되어 있는 불순물을 제거한다.The cleaning process includes a carrier loaded with a wafer in a chemical storage tank containing a chemical at a specific temperature to remove impurities adsorbed on the wafer.
그런데 과거의 습식식각공정, 세정공정은 일정량의 케미컬이 담겨진 독립된 구조의 케미컬저장조 내부에 웨이퍼를 담그는 딥(Dip)방식을 사용하였다.In the past, the wet etching process and the cleaning process used a dip method in which a wafer was immersed in an independent chemical storage tank containing a certain amount of chemical.
따라서, 사용시간 및 횟수에 따라 웨이퍼 상의 이물질 또는 식각에 따른 반응물질이 포함되는 등의 이유로 케미컬의 순도가 떨어지므로 이를 폐기처리하고, 케미컬저장조 내부에 새로운 케미컬을 공급하여야 했다.Therefore, since the purity of the chemical is reduced due to the inclusion of foreign matter on the wafer or the reaction material according to the etching according to the use time and the number of times, it has to be disposed of and chemically supplied to the inside of the chemical storage tank.
따라서, 전술한 딥방식은 케미컬의 낭비가 많았고, 환경오염문제를 유발시키는 문제점이 있었다. 그래서 최근에는 전술한 문제점을 해결하고자 케미컬을 필터링하여 내부저장조에 재공급하는 순환(Circulation)공급방식이 사용되고 있다.Therefore, the above-described dip method has a lot of waste of chemicals, and causes a problem of environmental pollution. Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, a circulation supply method of filtering chemicals and supplying them to an internal storage tank has recently been used.
제1도는 종래의 반도체설비의 케미컬 순환공급장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a chemical circulation supply apparatus of a conventional semiconductor equipment.
제1도를 참조하면, 종래의 순환공급방식에는 120℃~150℃ 정도의 온도를 유지하는, 여러가지 종류의 혼합된 케미컬을 수용하여 습식식각공정 또는 세정공정이 이루어지는 내부저장조(10)가 구성되어 있다.Referring to FIG. 1, the conventional circulation supply system includes an internal storage tank 10 in which a wet etching process or a cleaning process is performed by receiving various types of mixed chemicals to maintain a temperature of about 120 ° C to 150 ° C. have.
그리고 내부저장조(10)를 수용하도록 외부저장조(12)가 구성되어 있으며, 이들은 내부저장조(10)에 담겨진 케미컬의 양이 일정량 이상이 되면 외부저장조(12)로 오우버플로우(Overflow)되도록 구성되어 있다.And the external storage tank 12 is configured to accommodate the internal storage tank 10, these are configured to overflow (overflow) to the external storage tank 12 when the amount of the chemical contained in the internal storage tank 10 is over a certain amount. have.
그리고 외부저장조(12)로 공급된 케미컬은 펌프(14)의 펌핑동작에 의해서 필터(16)로 공급되도록 구성되어 있다.The chemical supplied to the external reservoir 12 is configured to be supplied to the filter 16 by the pumping operation of the pump 14.
필터(16)로 공급된 케미컬은 불순물이 제거되어 다시 내부저장조(10)로 순환공급되도록 구성되어 있다.The chemical supplied to the filter 16 is configured to remove impurities and circulate back to the internal storage tank 10.
따라서, 습식식각공정 또는 세정공정이 이루어지는 내부저장조(10) 내부에 담겨진 케미컬의 양이 일정량 이상이 되면 외부저장조(12)로 오우버플로우됨에 따라 순환이 계속 이루어진다.Therefore, when the amount of the chemical contained in the internal storage tank 10 in which the wet etching process or the cleaning process is performed is a predetermined amount or more, the circulation continues as the overflow to the external storage tank 12.
그런데, 펌프(14)의 강제펌핑동작에 의해서 필터(16)를 통과하여 내부저장조(10)에 공급되는 케미컬은 내부저장조(10) 내부에서 버블(Bubble) 및 파동을 발생시켰다.However, the chemical supplied to the internal reservoir 10 through the filter 16 by the forced pumping operation of the pump 14 generates bubbles and waves in the internal reservoir 10.
버블은 120℃~150℃ 정도 온도의 케미컬의 순환과정 즉 펌프(14)와 필터(16)를 통과하면 온도가 하강하여 기체수용 정도의 차로 발생한 기체와, 내부저장조(10)에 담겨진 여러가지 케미컬이 화학반응함에 따라서 발생한 기체가 케미컬과 혼합되어 내부저장조(10)에 공급됨으로써 발생된다.Bubble is a gas circulating process of the temperature of about 120 ℃ ~ 150 ℃, that is, the temperature is lowered when passing through the pump 14 and the filter 16, the gas generated by the difference of gas acceptance degree, and various chemical contained in the internal storage tank (10) Gas generated by the chemical reaction is generated by mixing with the chemical is supplied to the internal storage (10).
파동은 미세하게나마 강약의 압력으로 펌핑동작을 수행하는 펌프(14)의 펌핑에 의해서 발생되고, 내부저장조(10)에 공급되는 케미컬에 의해서 캐리어 내의 웨이퍼로 전달된다.The wave is generated by the pumping of the pump 14 which performs the pumping operation at a slight or weak pressure, and is transmitted to the wafer in the carrier by the chemical supplied to the internal reservoir 10.
따라서, 내부저장조(10) 내부에서 생성된 버블은 습식식각 또는 세정공정이 이루어지는 웨이퍼 상에 부착되어 버블막을 형성하고 이로 인해서 케미컬이 웨이퍼 상에 충분히 접촉될 수 없도록 하여 식각불량 및 세정불량을 유발하는 문제점이 있었다.Therefore, the bubbles generated inside the internal storage tank 10 adhere to the wafer where the wet etching or cleaning process is performed to form a bubble film, thereby preventing chemicals from sufficiently contacting the wafer, thereby causing etch defects and poor cleaning. There was a problem.
그리고 내부저장조(10) 내부에서 생성된 파동도 웨이퍼의 떨림현상을 가져와 식각불량 및 세정불량을 발생하는 문제점이 있었다.In addition, the wave generated inside the internal storage tank 10 also causes the wafer to shake, resulting in poor etching and poor cleaning.
본 발명의 목적은, 케미컬이 순환공급되는 케미컬저장조 내부에서 발생하는 버블 및 파동을 제거하는 반도체설비의 케미컬 순환공급장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a chemical circulation supply apparatus of a semiconductor facility for removing bubbles and waves generated inside a chemical storage tank through which chemicals are circulated.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체설비의 케미컬 순환공급장치는 반도체 소자 제조공정이 이루어지는 내부저장조 내부에 담겨진 케미컬이 외부저장조로 오우버플로우(Over flow)되어 펌프의 강제펌핑에 의해서 필터를 통과하여 다시 내부저장조로 순환하도록 구성된 반도체설비의 케미컬 순환공급장치에 있어서, 버블챔버가 상기 필터와 상기 내부저장조 사이의 케미컬 공급관에 연결되고, 상기 버블챔버는 소정 높이의 분기판에 의해서 상기 버블챔버의 하부공간이 양분되어 제1하부공간으로 상기 케미컬이 공급된 후 상기 펌프의 펌핑에 의해서 상기 케미컬이 상기 분기판을 오우버플로우 하여 제2하부공간으로 수용된 후 상기 내부저장조에 공급되도록 구성됨을 특징으로 한다.Chemical circulation supply apparatus of a semiconductor device according to the present invention for achieving the above object is an overflow of the chemical contained in the internal storage tank in which the semiconductor device manufacturing process is performed to the external storage tank (overflow) of the filter by the forced pumping of the pump In a chemical circulation supply apparatus of a semiconductor device configured to pass through and circulate back to an internal storage tank, a bubble chamber is connected to a chemical supply pipe between the filter and the internal storage tank, and the bubble chamber is connected to the bubble chamber by a branch plate having a predetermined height. The lower space is divided into two and the chemical is supplied to the first lower space, the pump is pumped by the pump and the chemical overflows the branch plate is received in the second lower space and is configured to be supplied to the internal storage tank It is done.
상기 버블챔버의 상부에 충진된 기체가 일정량 이상이면 그 기체를 배출시키도록 된 기체 배출수단이 부가됨이 바람직하다.When the gas filled in the upper portion of the bubble chamber is a predetermined amount or more, it is preferable to add a gas discharge means for discharging the gas.
상기 기체 배출수단은 수동조작 밸브가 부착된 배출관으로 이루어짐이 바람직하다.The gas discharge means is preferably made of a discharge pipe with a manual operation valve attached.
상기 기체 배출수단은, 기체량 감지센서, 센서의 센싱신호에 의하여 연동스위칭되는 릴레이, 상기 릴레이의 스위칭상태에 따라 개폐되는 밸브가 구성됨이 바람직하다.Preferably, the gas discharge means includes a gas amount sensor, a relay interlocked by a sensing signal of a sensor, and a valve that opens and closes according to a switching state of the relay.
상기 센서는 근접센서로 구성됨이 바람직하다.The sensor is preferably composed of a proximity sensor.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도는 본 발명의 일 실시예 따른 케미컬 순환공급방식 반도체 설비의 버블 및 파동제거장치를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a bubble and wave removal device of the chemical circulation supply semiconductor equipment according to an embodiment of the present invention.
제2도를 참조하면, 120℃~150℃ 정도의 온도를 유지하고, 여러가지 종류의 케미컬이 담긴 내부저장조(20)를 포함하는 외부저장조(22)가 구성되어 있다.Referring to FIG. 2, an external storage tank 22 is configured, which maintains a temperature of about 120 ° C. to 150 ° C. and includes various types of chemical internal storage tanks 20.
외부저장조(22)의 높이는 내부저장조(20)의 높이보다 높도록 구성되어 있다.The height of the outer reservoir 22 is configured to be higher than the height of the inner reservoir 20.
내부저장조(20) 내부에는 습식식각공정 또는 세정공정이 진행되는 웨이퍼가 캐리어에 적재되어 있다.In the internal storage tank 20, a wafer on which a wet etching process or a cleaning process is performed is loaded on a carrier.
그리고 내부저장조(20)에 공급되는 케미컬의 양이 일정량 이상이 되면 외부저장조(22)로 오우버플로우되도록 구성되어 있다.And when the amount of the chemical supplied to the internal storage tank 20 is a predetermined amount or more is configured to overflow to the external storage tank (22).
외부저장조(22)로 오우버플로우된 케미컬은 펌프(24)로 공급되어 펌프(24)의 강제펌핑동작에 의해서 필터(26)로 공급되도록 구성되어 있다.The overflowed chemical to the external reservoir 22 is supplied to the pump 24 to be supplied to the filter 26 by a forced pumping operation of the pump 24.
필터(26)로 공급된 케미컬은 케미컬에 혼합된 불술물을 제거하고 버블제거기(28)로 공급되도록 구성되어 있다.The chemical supplied to the filter 26 is configured to remove the impurities mixed in the chemical and to supply the bubble remover 28.
버블제거기(28)에는 케미컬을 담는 원기둥형의 하부와 기체가 채워지는 원뿔형의 상부가 결합된 형상의 버블챔버(30)가 구성되어 있다.The bubble remover 28 is configured with a bubble chamber 30 having a shape in which a cylindrical lower portion containing a chemical and a conical upper portion filled with a gas are combined.
버블챔버(30)의 저면에는 특정높이를 가지는 분기판(32)이 구성되어 버블챔버(30)의 하부를 양분하고, 버블챔버(30)의 상부는 열리게 하도록 구성되어 있다.The bottom surface of the bubble chamber 30 is configured to have a branch plate 32 having a specific height to divide the lower portion of the bubble chamber 30, the upper portion of the bubble chamber 30 is opened.
그리고 분할된 하부 버블챔버(30) 저면의 일측에는 케미컬이 공급되는 유입구(34)가 구성되어 있고, 다른 일측에는 케미컬이 방출되는 배출구(36)가 구성되어 있다.And one side of the lower surface of the divided lower bubble chamber 30 is configured with the inlet port 34 is supplied with the chemical, the other side is configured with the discharge port 36 is discharged.
그래서 필터(26)를 통과한 케미컬이 유입구(34)를 통하여 버블챔버(30)로 공급되어 일정량 이상이 되면 분기판(32)을 오우버플로우하여 배출구(36)를 통해서 외부저장조(22)에 공급되도록 구성되어 있다.Thus, when the chemical passing through the filter 26 is supplied to the bubble chamber 30 through the inlet 34 and overflows, the branch plate 32 is overflowed to the external storage tank 22 through the outlet 36. It is configured to be supplied.
이때 120℃~150℃ 정도의 케미컬이 기화되어 발생하는 기체, 여러가지 케미컬의 화학적 반응에 의해서 발생하는 기체는 상승하여 버블챔버(30)의 상부에 채워져 일정량 이상이 되면 버블챔버(30) 측벽에 구성된 근접센서(38)의 센싱신호가 인가되면 릴레이(39)가 구동됨에 의해서 열리는 밸브(40)를 통해서 배출관(42)으로 배출되도록 구성되어 있다.At this time, the gas generated by chemical vaporization of about 120 ° C. to 150 ° C., and the gas generated by chemical reactions of various chemicals rises and is filled in the upper part of the bubble chamber 30 to be above a predetermined amount. When the sensing signal of the proximity sensor 38 is applied, the relay 39 is configured to be discharged to the discharge pipe 42 through the valve 40 opened by driving.
배출관(42)을 통과한 기체는 외부저장조(22)로 공급되도록 구성되어 있다.The gas passing through the discharge pipe 42 is configured to be supplied to the external storage tank 22.
따라서, 케미컬이 담긴 상태의 내부저장조(20) 내부에 웨이퍼가 적재된 캐리어를 담그면, 케미컬을 이용한 식각공정 또는 세정공정이 이루어진다.Therefore, when the carrier loaded with the wafer is immersed in the internal storage tank 20 containing the chemical, an etching process or a cleaning process using the chemical is performed.
공정과정에 내부저장조(20)에 공급되는 케미컬은 일정량 이상이 되면 외부저장조(22)롤 오우버플로우된다.The chemical supplied to the internal storage tank 20 during the process is overflowed into the external storage tank 22 when a predetermined amount is exceeded.
외부저장조(22)로 오우버플로우된 케미컬은 펌프(24)의 강제펌핑동작에 의해서 필터(26)로 공급된다.The overflowed chemical to the external reservoir 22 is supplied to the filter 26 by the forced pumping operation of the pump 24.
필터(26)에서는 케미컬에 포함된 불순물을 제거하여 케미컬의 순도를 높이는 필터링공정이 이루어진다.The filter 26 removes impurities contained in the chemical to increase the purity of the chemical.
필터(26)에 의해서 필터링된 케미컬은 유입구(34)를 통해서 버블챔버(30)에 공급된다.The chemical filtered by the filter 26 is supplied to the bubble chamber 30 through the inlet 34.
버블챔버(30)에 공급된 케미컬의 양이 일정량 이상이 되면 버블챔버(30) 하부를 양분하고 있는 분기판(32)을 오우버플로우하여 배출구(36)를 통해서 내부저장조(20)에 공급된다.When the amount of the chemical supplied to the bubble chamber 30 is greater than or equal to a certain amount, the overflow of the branch plate 32 that bisects the lower portion of the bubble chamber 30 is supplied to the internal storage tank 20 through the outlet 36. .
이때, 버블챔버(30)에 공급되는 케미컬이 포함하고 있는 기체는 수직으로 상승하여 버블챔버(30) 상부에 채워진다. 버블챔버(30)에 채워진 기체의 양이 일정량 이상이 되면, 기체의 압력에 의해서 케미컬의 수위가 변화되고 이를 센싱한 근접센서(38)의 센싱신호에 의해서 릴레이(39)가 구동됨에 의해서 밸브(40)가 열린다.At this time, the gas contained in the chemical supplied to the bubble chamber 30 rises vertically and is filled in the upper portion of the bubble chamber 30. When the amount of gas filled in the bubble chamber 30 exceeds a certain amount, the level of the chemical is changed by the pressure of the gas, and the relay 39 is driven by the sensing signal of the proximity sensor 38 sensing the valve ( 40) is opened.
밸브(40)가 열림에 의해서 기체는 배출관(42)을 통해서 외부저장조(22)에 공급된다.When the valve 40 is opened, gas is supplied to the external reservoir 22 through the discharge pipe 42.
배출관(42)을 통과하는 기체는 다시 액화될 수 있으므로 배출관(42)의 단부는 외부저장조(22)를 향하도록 제작한다.Since the gas passing through the discharge pipe 42 can be liquefied again, the end of the discharge pipe 42 is manufactured to face the external reservoir 22.
본 발명에 따라서, 내부저장조에 공급되는 케미컬은 기체가 제거되어 공급됨으로 인해서 내부저장조 내부에는 버블이 발생하지 않는다. 이로 인해서 식각공정 또는 세정공정이 진행되는 웨이퍼 상에 버블막이 형성되지 않아서 식각불량 또는 세정불량이 방지된다.According to the present invention, the chemical supplied to the internal storage tank does not generate bubbles in the internal storage tank because gas is removed and supplied. As a result, a bubble layer is not formed on the wafer on which the etching process or the cleaning process is performed, thereby preventing the etching defect or the cleaning defect.
또한, 펌프의 펌핑에 의해서 내부저장조에 공급되는 케미컬은 차단막을 오우버플로우하여 공급됨으로 인해서 케미컬이 담겨진 내부저장조 내부에서는 파동이 발생하지 않고, 이에 따라서 내부저장조 내부에 담겨진 웨이퍼에서는 떨림현상이 발생하지 않아 식각불량 또는 세정불량이 방지되는 효과가 있다.In addition, the chemical supplied to the internal storage tank by the pumping of the pump is supplied by overflowing the blocking film, so that no wave is generated inside the internal storage tank in which the chemical is contained, and thus the vibration phenomenon does not occur in the wafer contained in the internal storage tank. There is an effect that the etching or cleaning failure is prevented.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연하다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims.
Claims (5)
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| KR100821831B1 (en) * | 2006-11-22 | 2008-04-14 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Chemical circulation device with wafer guide bubble removal system |
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1996
- 1996-05-08 KR KR1019960015148A patent/KR100187443B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100821831B1 (en) * | 2006-11-22 | 2008-04-14 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Chemical circulation device with wafer guide bubble removal system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970077772A (en) | 1997-12-12 |
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