KR100273327B1 - Semiconductor wafer cleaning apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로, 상단부 양측에 덮개(11)가 구비된 박스체인 싱크대(12)의 내측에 내,외조(14)(14')가 구비되는 공정베스(15)를 설치하고, 그 공정베스(15)의 내측으로 린스액을 공급하기 위한 린스액공급관(16)을 설치하며, 덮개(11)의 하측에 건조용 가스를 분사하기 위한 노즐(17)을 설치하여, 식각작업이 완료된 웨이퍼를 공정베스(15)의 내부에 로딩한 상태에서 린스작업과 건조작업을 순차적으로 실시함으로서, 하나의 장치에서 2가지 공정을 수행하게 된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor wafer cleaning apparatus, and includes a process bath (15) provided with inner and outer tubs (14, 14 ') inside a box chain sink (12) provided with lids (11) on both sides of an upper end portion. In addition, a rinse liquid supply pipe 16 for supplying a rinse liquid to the inside of the process bath 15 is provided, and a nozzle 17 for injecting a drying gas is provided at the lower side of the lid 11 to be etched. By sequentially performing the rinsing operation and the drying operation in the state in which the wafer in which the operation is completed is loaded into the process bath 15, two processes are performed in one apparatus.
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로, 특히 세정을 실시하는 웨이퍼의 린스공정과 건조공정을 1개의 장치에서 이루어지도록 하여 공간이용효율을 향상시키도록 하는데 적합한 반도체 웨이퍼 세정장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor wafer cleaning apparatus, and more particularly, to a semiconductor wafer cleaning apparatus suitable for improving the space utilization efficiency by carrying out a rinsing process and a drying process of a wafer to be cleaned in one apparatus.
일반적으로 포토공정을 마친 웨이퍼는 일명 "웨트 스테이션"이라고 하는 세정장치에서 세정작업을 실시하게 되는데, 이와 같은 웨트 스테이션은 식각장치, 린스장치, 건조장치 등의 여러 가지 장치들이 나열설치되어 있어서, 세정하고자 하는 웨이퍼를 각각의 장치로 이동하면서 세정작업이 이루어진다.In general, wafers that have completed the photo process are cleaned in a cleaning device called a "wet station". Such a wet station is provided with various devices such as an etching device, a rinse device, and a drying device. The cleaning operation is performed by moving the wafer to each device.
도 1은 상기와 같은 종래 웨트 스테이션에서의 린스장치를 보인 것으로, 도시된 바와 같이, 종래의 린스장치는 물(1)이 담겨있는 싱크대(2)의 내측에 지지대(3)에 의하여 지지되도록 린스액(4)이 담겨있는 린스베스(5)가 설치되어 있고, 그 린스베스(5)의 하측에는 초음파 발진기(6)가 설치되어 있어서, 린스액(4)이 담겨있는 린스베스(5)의 내측으로 식각작업을 마친 웨이퍼(7)가 이송되면 초음파 발진기(6)에서 초음파가 발생되는 상태에서 일정시간 지체하여 웨이퍼(7)에 묻어 있는 케미컬들을 제거한다.Figure 1 shows a rinsing apparatus in the conventional wet station as described above, as shown, the conventional rinsing apparatus is rinsed so as to be supported by the support (3) inside the sink (2) containing water (1) The rinse bath 5 in which the liquid 4 is contained is provided, and the ultrasonic oscillator 6 is provided below the rinse bath 5, and the rinse bath 5 in which the rinse liquid 4 is contained is provided. When the wafer 7 which has been etched inwardly is transferred, the ultrasonic oscillator 6 is delayed for a predetermined time while the ultrasonic wave is generated to remove chemicals on the wafer 7.
도 2는 종래의 건조장치를 보인 것으로, 도시된 바와 같이, 종래 건조장치는 용액상태의 아이 피 에이(8)를 수납하기 위한 건조베스(9)의 내측 하부에 히터(10)가 내설되어 있어서, 린스작업을 마친 웨이퍼(7)가 건조베스(9)의 내측 상부로 이송되면, 히터(10)의 가열에 의하여 용액상태의 아이 피 에이(8)가 증발되면서 웨이퍼(7)에 묻어있는 린스액을 씻어내는 방법으로 건조가 이루어진다.Figure 2 shows a conventional drying apparatus, as shown, the conventional drying apparatus is a heater 10 is installed in the inner lower portion of the drying bath (9) for accommodating the eye 8 in a solution state After the rinsing operation is completed, the wafer 7 is transferred to the upper portion of the drying bath 9, and the rinse of the wafer 7 is buried while the solution 8 is evaporated by the heating of the heater 10. Drying is done by washing off the liquid.
그러나, 상기와 같은 린스장치와 건조장치가 별도로 설치되어 있어서, 공간이용효율을 향상시키는데 한계가 있었고, 웨이퍼(7)를 이송하면서 작업을 진행하여야 하기 때문에 공정진행시간을 절감하는데도 한계가 있는 문제점이 있었다.However, since the rinsing device and the drying device as described above are separately installed, there is a limit to improving the space utilization efficiency, and there is a problem that the process progress time is also reduced because the work must be performed while transferring the wafer 7. there was.
상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 공간이용효율을 향상시킴과 아울러 공정진행시간을 절감할 수 있도록 하는데 적합한 반도체 웨이퍼 세정장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention devised in view of the above problems is to provide a semiconductor wafer cleaning apparatus suitable for improving space utilization efficiency and reducing process progress time.
도 1은 종래 웨트 스테이션에서 린스장치의 구조를 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing the structure of a rinse apparatus in a conventional wet station.
도 2는 종래 웨트 스테이션에서 건조장치의 구조를 보인 종단면도.Figure 2 is a longitudinal sectional view showing the structure of a drying apparatus in a conventional wet station.
도 3은 본 발명 반도체 웨이퍼 세정장치의 구성을 보인 사시도.Figure 3 is a perspective view showing the configuration of the semiconductor wafer cleaning apparatus of the present invention.
도 4는 도 3의 A-A'를 절취하여 보인 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3;
도 5는 도 3의 B-B'를 절취하여 보인 단면도.5 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 3;
도 6은 본 발명에 의하여 건조되는 상태를 보인 개략도.Figure 6 is a schematic view showing a state dried by the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 덮개 2 : 싱크대1: cover 2: sink
4 : 내조 4' : 외조4: inner bird 4 ': outer bird
5 : 공정베스 6 : 린스액공급관5: process bath 6: rinse liquid supply pipe
7 : 건조가스분사노즐 8 : 초음파 발진기7: dry gas spray nozzle 8: ultrasonic wave oscillator
9 : 배출라인 10 : 드레인 라인9: drain line 10: drain line
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 상단부 양측에 대향하도록 한쌍의 덮개가 구비되어 있으며 상측이 개방된 박스체인 싱크대와, 그 싱크대의 내측에 설치되며 내조와 외조로 구성되어 있는 공정 베스와, 그 공정 베스의 내부 하측에 설치되어 린스액을 공급하기 위한 린스액공급관과, 상기 덮개들의 하면에 각각 설치되어 건조가스를 분사하기 위한 건조가스분사노즐과, 상기 싱크대의 내부 하면과 양측면에 설치되어 초음파를 발생시키기 위한 초음파 발진기를 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, a pair of covers are provided so as to face both sides of the upper end, and an upper side of the box chain sink, and a process bath installed in the sink and formed of an inner tank and an outer tank, A rinse liquid supply pipe for supplying a rinse liquid to the inner side of the process bath, a dry gas spray nozzle for spraying dry gas to the lower surfaces of the lids, and an inner lower surface and both sides of the sink; Provided is a semiconductor wafer cleaning apparatus comprising an ultrasonic oscillator for generating ultrasonic waves.
이하, 상기와 같이 구성되어 있는 본 발명 반도체 웨이퍼 세정장치를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the semiconductor wafer cleaning apparatus of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to embodiments of the accompanying drawings.
도 3은 본 발명 반도체 웨이퍼 세정장치의 구성을 보인 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A'를 절취하여 보인 단면도이며, 도 5는 도 3의 B-B'를 절취하여 보인 단면도이다.3 is a perspective view showing the configuration of the semiconductor wafer cleaning apparatus of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line B-B ′ of FIG. 3.
도시된 바와 같이, 본 발명 반도체 웨이퍼 세정장치는 복개 가능하도록 상단부 양측에 덮개(11)가 설치되어 있는 상측이 개방된 박스체인 싱크대(12)의 내측에 한쌍의 지지대(13)로 지지됨과 아울러 내,외조(14)(14')로 구성되어 있는 공정베스(15)가 설치되어 있다.As shown in the drawing, the semiconductor wafer cleaning apparatus of the present invention is supported by a pair of supports 13 on the inside of the box chain sink 12 in which an upper side of which the cover 11 is installed on both sides of the upper end is opened. The process bath 15 which consists of outer tanks 14 and 14 'is provided.
상기 공정베스(15)의 내부에는 일정간격으로 두고 한쌍의 린스액공급관(16)이 설치되어 있고, 상기 덮개(11)의 하면에는 각각 "S"자형상으로 아이 피 에이와 질소가 혼합된 혼합가스를 분사하기 위한 건조가스분사노즐(17)이 각각 설치되어 있으며, 상기 싱크대(12)의 내부 하면과 양측면에는 초음파를 발생시키기 위한 초음파 발진기(18)가 설치되어 있다.Inside the process bath 15, a pair of rinse liquid supply pipes 16 are provided at predetermined intervals, and the lower surface of the cover 11 has an "S" shape, respectively, in which IP and nitrogen are mixed. Dry gas injection nozzles 17 for injecting gas are respectively provided, and an ultrasonic oscillator 18 for generating ultrasonic waves is provided on the inner lower surface and both side surfaces of the sink 12.
그리고, 상기 공정베스(15)의 외조(14')에는 오버 플로우되는 린스액을 배출하기 위한 배출라인(19)이 각각 연결설치되어 있고, 내조(14)의 외측에는 린스액을 드레인 시키기 위한 드레인 라인(20)이 연결설치되어 있다.In addition, a discharge line 19 for discharging the rinse liquid overflowing is connected to the outer tank 14 ′ of the process bath 15, and a drain for draining the rinse liquid on the outer side of the inner tank 14. Line 20 is connected.
또한, 상기 덮개(11)는 각각 통상적인 구동수단에 의하여 회전되도록 설치된 회전 바(21)(21')들의 회전에 의하여 열거나 닫히도록 되어 있다.In addition, the cover 11 is to be opened or closed by the rotation of the rotary bar (21) (21 ') installed to be rotated by the conventional driving means, respectively.
도면중 미설명부호 17a는 노즐공이고, 22는 물이며, V1∼V3는 밸브이다.In the figure, reference numeral 17a denotes a nozzle hole, 22 denotes water, and V1 to V3 denote valves.
상기와 같이 구성되어 있는 본 발명 반도체 웨이퍼 세정장치에서 린스작업과 건조작업이 진행되는 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the rinse operation and the drying operation in the semiconductor wafer cleaning apparatus of the present invention configured as described above are as follows.
린스액공급관(16)을 통하여 공정베스(15)의 내측에 고온(80℃)의 린스액을 공급하고, 그와 같이 공급되는 린스액은 내조(14)에서 외조(14')로 오버 플로우되어 배출라인(19)을 통하여 배출되도록 한다.The rinse liquid at a high temperature (80 ° C.) is supplied to the inside of the process bath 15 through the rinse liquid supply pipe 16, and the rinse liquid thus supplied is overflowed from the inner tank 14 to the outer tank 14 ′. Discharge through the discharge line (19).
상기와 같은 상태에서 전공정인 식각공정에서 케미컬이 묻은 웨이퍼가 이송되면 덮개(11)를 열고, 린스액이 담겨있는 내조(14)의 내측으로 웨이퍼를 로딩하며, 다시 덮개(11)를 닫은 상태에서 일정시간 유지시킴과 아울러 초음파 발진기(18)를 가동하여 웨이퍼에 묻은 케미컬들이 씻겨지도록 한다.In the above state, when the wafer with chemicals is transferred in the etching process as a previous step, the cover 11 is opened, the wafer is loaded into the inner tank 14 containing the rinse liquid, and the cover 11 is closed again. In addition to maintaining a predetermined time to operate the ultrasonic oscillator 18 to wash the chemicals on the wafer.
상기와 같이 웨이퍼가 일정시간동안 린스작업을 실시한 다음에는 초음파 발진기(18)의 가동은 멈추고, 드레인 라인(20)을 통하여 내조(14)의 린스액을 드레인시킴과 동시에 노즐(17)을 통하여 웨이퍼에 아이 피 에이와 질소가 혼합된 약80℃의 혼합가스를 분사한다.As described above, after the wafer is rinsed for a predetermined time, the operation of the ultrasonic oscillator 18 is stopped, the rinse liquid of the inner tank 14 is drained through the drain line 20, and at the same time, the wafer is passed through the nozzle 17. Inject a mixture gas of about 80 ℃ mixed with IP and nitrogen.
상기와 같이 고온의 린스액을 드레인시킴과 동시에 고온의 혼합가스를 분사하면, 도 6에서 보인 것과 같이, B점 보다 A점이 아이 피 에이의 농도가 증가하게 되어 A점에서의 표면장력을 떨어뜨리게 되고, A에서 B로 마란고니 포오스(MARANGONI FORCE)가 작용하게 되므로 건조 및 세정이 이루어진다.As shown in FIG. 6, when the hot rinse liquid is drained and the hot mixed gas is sprayed as described above, as shown in FIG. 6, the concentration of the A-P is increased from the B-point, thereby reducing the surface tension at the A-point. And, from A to B, the marangoni force (MARANGONI FORCE) acts so that drying and cleaning is performed.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 반도체 웨이퍼 세정장치는 싱크대의 내측에 공정베스를 설치하고, 그 공정베스의 내측으로 린스액을 공급하기 위한 린스액공급관을 설치하며, 덮개의 하측에 건조용 가스를 분사하기 위한 노즐을 설치하여, 식각작업이 완료된 웨이퍼를 공정베스의 내부에 로딩한 상태에서 린스작업과 건조작업을 순차적으로 실시함으로서, 하나의 장치에서 2가지 공정을 수행할 수 있게 되어 장치들을 설치하는데 따른 공간이용효율을 향상시키는 효과가 있을뿐 아니라, 웨이퍼의 이송시간을 절감하는 효과가 있다.As described above in detail, the semiconductor wafer cleaning apparatus of the present invention is provided with a process bath inside the sink, a rinse solution supply pipe for supplying a rinse solution into the process bath, and a drying gas under the cover. By installing a nozzle for spraying the wafer, the rinsing operation and the drying operation are sequentially performed while the wafer having been etched is loaded inside the process bath, thereby allowing two processes to be performed in one device. In addition to improving the space utilization efficiency of the installation, there is an effect to reduce the transfer time of the wafer.
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