KR100289397B1

KR100289397B1 - 웨이퍼린서의용액압력제어장치

Info

Publication number: KR100289397B1
Application number: KR1019980013256A
Authority: KR
Inventors: 정우혁
Original assignee: 김영환; 현대반도체주식회사
Priority date: 1998-04-14
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 2001-06-01
Also published as: KR19990080190A

Abstract

본 발명은 웨이퍼 린서용 용액 압력 제어장치에 관한 것이다. 종래에는 노즐을 통해 웨이퍼로 분사되는 용액이 압력 변화 없이 일정하게 분사됨으로써 공정의 비효율성은 물론 웨이퍼의 미세홀에 잔존하는 이물질을 제거할 수 없는 문제점이 있었다. 따라서 본 발명은 구동모터와 축으로 연결되어 회전하고 상면에 안착된 웨이퍼를 진공압으로 고정하는 진공척과, 상기 진공척 상부측에 설치되어 탱크로부터 펌프의 작동에 의해서 용액을 공급받아 진공척 상의 웨이퍼 측으로 용액을 분사하는 노즐이 구비된 웨이퍼 린서에 있어서, 상기 노즐과 펌프 사이의 관로에 설치되는 중간탱크와, 상기 중간탱크에 연결되며 밸브를 갖는 질소배출관과; 상기 노즐과 중간탱크 사이의 관로에 설치되어 노즐 측으로 공급되는 용액의 압력을 측정하는 압력게이지와; 상기 압력게이지와 중간탱크 사이의 관로에서 분기되어 탱크와 연결되면서 밸브를 갖는 바이패스라인과; 상기 노즐을 통해서 용액이 일정주기로 높고 낮게 변압 분사되도록 상기 바이패스라인의 개폐 및 펌프의 회전수를 제어하는 노킹분사용 압력제어부로 구성함으로써 공정의 효율성은 물론 웨이퍼에 잔존하는 이물질까지 제거할 수 있는 효과를 갖게 된다. 또한 잔여용액을 최소화함으로써 상기 용액으로 인한 관로의 오염을 줄일 수 있는 효과를 갖게 된다.

Description

웨이퍼 린서의 용액 압력 제어장치{SOLUTION PRESSURE CONTROL APPARATUS FOR WAFER RINSER}

본 발명은 노즐에서 분사되는 용액으로 웨이퍼에 잔존하는 이물질을 제거하는 린서(Rinser)에 관한 것으로, 특히 상기 노즐을 통해 분사되는 용액의 압력을 변화시킬 수 있도록 한 웨이퍼 린서의 용액 압력 제어장치에 관한 것이다.

상기 린서의 구성은 도 1에 도시된 바와 같이 챔버(1) 내부에 웨이퍼(W)가 안착되는 진공척(Vacuum chuck)(2)이 구비되어 있고, 상기 진공척(2)은 하부측 구동모터(3)와 축(3A)으로 연결되어 상기 구동모터(3)의 구동력에 의해서 회전하도록 구성되어 있다. 또한 상기 진공척(2)의 상부측에는 진공척(2)에 안착되어 회전하는 웨이퍼(W) 상에 용액을 분사하는 노즐(4)이 설치되어 있으며, 상기 노즐(4)은 탱크(6)와 관으로 연결됨과 아울러 이의 사이에 펌프(5)가 설치되어 상기 펌프(5)의 작동에 의해서 탱크(6) 내에 저장된 용액을 노즐(4) 측으로 공급하도록 되어 있다. 그리고 상기 노즐(4)과 펌프(5) 사이의 관로에는 탱크(6)와 연결되는 바이패스라인(7)이 형성되어 있고, 상기 바이패스라인(7)에는 밸브(7A)가 설치되어 있다. 또한 상기 노즐(4)과 펌프(5) 사이, 상기 펌프(5)와 탱크(6) 사이의 관로에도 밸브(8)(8A)가 설치되어 개폐 가능하도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 웨이퍼 린서는 먼저, 전(前) 공정을 마친 웨이퍼(W)가 린서 챔버(1) 내부로 인입되어 진공척(2)의 상면에 안착된다. 그리고 안착된 웨이퍼(W)는 진공압에 의해서 상기 진공척(2)에 고정되고, 이와 동시에 진공척(2)의 하부측 구동모터(3)가 구동하면서 상기 진공척(2)을 일측 방향으로 회전시키게 된다. 또한 펌프(5)가 작동하면서 탱크(6) 내의 용액은 관로를 통해 진공척(2)의 상부 노즐(4) 측으로 공급되고, 상기 노즐(4)은 웨이퍼(W)를 향해 용액을 분사하면서 웨이퍼(W)에 잔존하는 이물질을 제거하도록 되어 있다.

그러나 이러한 종래의 린서는 노즐을 통해 웨이퍼로 분사되는 용액의 압력이 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 항상 변화 없이 일정하게 분사되므로 공정의 비효율성을 초래할 뿐만 아니라 웨이퍼의 미세홀에 잔존하는 이물질은 제거하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 노즐을 통해 웨이퍼로 분사되는 용액의 압력을 변화시켜 공정의 효율성을 높이고 웨이퍼의 미세홀에 잔존하는 이물질까지 제거하는데 있다.

도 1은 종래의 웨이퍼 린서 구성을 개략적으로 보인 구성도.

도 2a,도 2b는 종래의 웨이퍼 린서에 의한 용액의 분사 유량 및 압력을 나타낸 것으로,

도 2a는 시간과 유량의 관계 그래프.

도 2b는 시간과 압력의 관계 그래프.

도 3은 본 발명이 적용된 웨이퍼 린서의 구성을 보인 구성도.

도 4는 본 발명에 의한 시간과 압력의 관계 그래프.

**도면의주요부분에대한부호의설명**

W:웨이퍼 11:챔버

12:진공척 13:구동모터

13A:축 14:노즐

15:펌프 16:탱크

17:중간탱크 17A:질소배출관

17B,18,20A,22:밸브 19:압력게이지

20:바이패스라인 21:압력제어부

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 구동모터와 축으로 연결되어 회전하고 상면에 안착된 웨이퍼를 진공압으로 고정하는 진공척과, 상기 진공척 상부측에 설치되어 탱크로부터 펌프의 작동에 의해서 용액을 공급받아 진공척 상의 웨이퍼 측으로 용액을 분사하는 노즐이 구비된 웨이퍼 린서에 있어서, 상기 노즐과 펌프 사이의 관로에 설치되는 중간탱크와, 상기 중간탱크에 연결되며 밸브를 갖는 질소배출관과; 상기 노즐과 중간탱크 사이의 관로에 설치되어 노즐 측으로 공급되는 용액의 압력을 측정하는 압력게이지와; 상기 압력게이지와 중간탱크 사이의 관로에서 분기되어 탱크와 연결되면서 밸브를 갖는 바이패스라인과; 상기 노즐을 통해서 용액이 일정주기로 높고 낮게 변압 분사되도록 상기 바이패스라인의 개폐 및 펌프의 회전수를 제어하는 노킹분사용 압력제어부로 구성된 것을 특징으로 한 웨이퍼 린서의 용액 압력 제어장치가 제공된다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성을 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명이 적용된 린서의 구성을 보인 구성도이고, 도 4는 본 발명에 의한 시간과 압력의 관계 그래프로서, 이 웨이퍼 린서는 통상에서와 같이 챔버(11) 내부에 웨이퍼(W)가 안착되는 진공척(Vacuum chuck)(12)이 구비되고, 상기 진공척(12)은 하부측 구동모터(13)와 축(13A)으로 연결되어 상기 구동모터(13)의 구동력에 의해서 회전하도록 구성된다. 또한 상기 진공척(12)의 상부측에는 진공척(12)에 안착되어 회전하는 웨이퍼(W) 상에 용액을 분사시키는 노즐(14)이 설치되며, 상기 노즐(14)은 탱크(16)와 관으로 연결됨과 아울러 이의 사이에 펌프(15)가 설치되어 상기 펌프(15)의 작동에 의해서 탱크(16) 내에 저장된 용액을 노즐(14) 측으로 공급하도록 구성된다. 그리고 상기 펌프(15)와 탱크(16) 사이의 관로에는 밸브(18)가 개폐가능하게 설치된다.

이러한 웨이퍼 린서에 있어, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 노즐(14)과 펌프(15) 사이의 관로에 중간탱크(17)가 설치되고, 상기 중간탱크(17)에는 중간탱크의 세정을 위해서 질소배출관(17A)이 연결되며, 상기 질소배출관(17A)에는 개폐수단으로서 밸브(17B)가 설치된다.

또한 상기 중간탱크(17)와 노즐(14) 사이에는 관을 통해 상기 노즐(14) 측으로 공급되는 용액의 압력을 측정하기 위해서 압력게이지(19)가 설치된다.

상기 압력게이지(19)와 중간탱크(17) 사이의 관로는 분기되어 탱크(16)로 연결되는 바이패스라인(20)이 형성되며, 상기 바이패스라인(20)에는 밸브(20A)가 설치된다.

그리고 상기 압력게이지(19)에는 노즐(14)과 중간탱크(17) 사이의 밸브(22)와 전기적으로 연결된 압력제어부(21)가 마찬가지로 전기적으로 연결되어 상기 압력게이지(19)를 통한 용액 압력을 입력받아 이미 설정된 상한압력과 하한압력에 대한 기준값과 비교하여 상기 바이패스라인(20)의 개폐 및 펌프(15)의 회전수를 제어하도록 구성된 것이다.

상기 압력제어부(21)는 노즐(14)에서 분사되는 린스 용액의 분사압력이 상한압력과 하한압력 사이에서 가변되어 린스 용액의 분사가 노킹 방식으로 이루어지도록 하는 것이다.

여기서, 미설명 부호 23은 밸브(23A)를 갖는 용액배출관이다.

다음은 상기에서와 같이 구성된 본 발명의 작동과정을 설명한다.

먼저, 전(前 ) 공정을 마친 웨이퍼(W)가 챔버(11) 내로 들어와 진공척(12)에 안착된다. 진공척(12)에 안착된 웨이퍼(W)는 강한 진공압에 의해서 진공척(12)에 고정됨과 아울러 상기 진공척(12)은 하부측 구동모터(13)의 구동력으로 회전하면서 웨이퍼(W)를 같이 회전시킨다. 그리고 진공척(12) 상부측에 설치된 노즐(14)은 진공척(12) 상의 웨이퍼(W)를 향해 용액을 분사하여 웨이퍼(W)에 잔존하는 이물질을 제거하는 것으로, 상기 노즐(14)은 펌프(15)의 작동으로 중간탱크(17) 및 탱크(16)로부터 관을 통해 용액을 공급받는다.

또한 중간탱크(17) 및 탱크(16)로부터 관로 및 바이패스라인(20)을 통해 노즐(14) 측으로 공급되는 용액의 압력은 압력게이지(19)를 통해 측정되며, 이 측정된 값은 압력제어부(21)로 입력되어 입력된 용액의 압력값에 따라 바이패스라인(20)의 개폐 및 펌프(15)의 분당 회전수(rpm;revolution per minute)를 제어하게 되는 것이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 압력제어부(21)의 마이콤에 미리 노즐(14) 측으로 공급되는 용액의 상한압력 및 하한압력이 설정된 상태에서 압력게이지(19)에 의해서 측정된 값, 즉 관로를 통해 노즐(14) 측으로 공급되는 용액의 압력값이 상기 압력제어부(21)로 입력된다. 그리고 입력된 값은 이미 설정된 값과 비교 판단되는데, 이때 입력된 값이 하한압력 이하이면, 압력제어부(21)는 바이패스라인(20)의 밸브(20A)를 개방시킴과 동시에 펌프(15)의 회전수를 증가시켜 압력을 높이게 된다. 또한 입력된 값이 상한압력 이상이면, 압력제어부(21)는 바이패스라인(20)의 밸브(20A)를 폐쇄시킴과 동시에 펌프(15)의 회전수를 줄여 압력을 낮추게 되는 것이다. 결국, 상기 노즐(14)에서 진공척(12) 상의 웨이퍼(W)로 분사되는 용액은 도 4에 도시된 바와 같이 높은 압력으로 분사되다가 다시 낮은 압력으로 분사되고, 또다시 높은 압력으로 반복 분사되는 노킹(Knocking) 방식에 의해서 분사되는 것이다.

한편, 중간탱크(17)에 연결된 질소배출관(17A)은 상기 중간탱크(17)의 세정을 위한 것으로 밸브(17B)에 의해서 개폐된다. 즉, 상기 질소배출관(17A)을 통해서 중간탱크(17) 내의 용액을 모두 배출시킨 후에 세정작업이 이루어지게 되는데, 이때 질소배출관(17A)의 밸브(17B)만 개방되고, 이외의 모든 밸브(18)(20A)(22)는 폐쇄된다.

이같이 본 발명은 노즐을 통해 웨이퍼로 분사되는 용액의 압력을 높고 낮게 변화시키면서 노킹(Knocking)방식으로 분사함으로써 공정의 효율성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 웨이퍼의 미세한 홀에 잔존하는 이물질까지 제거할 수 있는 효과를 갖게 된다. 또한 잔여 용액을 최소화함으로써 상기 용액에 의한 관로의 오염을 줄일 수 있는 효과를 갖게 된다.

Claims

구동모터와 축으로 연결되어 회전하고 상면에 안착된 웨이퍼를 진공압으로 고정하는 진공척과, 상기 진공척 상부측에 설치되어 탱크로부터 펌프의 작동에 의해서 용액을 공급받아 진공척 상의 웨이퍼 측으로 용액을 분사하는 노즐이 구비된 웨이퍼 린서에 있어서,

상기 노즐과 펌프 사이의 관로에 설치되는 중간탱크와, 상기 중간탱크에 연결되며 밸브를 갖는 질소배출관과; 상기 노즐과 중간탱크 사이의 관로에 설치되어 노즐 측으로 공급되는 용액의 압력을 측정하는 압력게이지와; 상기 압력게이지와 중간탱크 사이의 관로에서 분기되어 탱크와 연결되면서 밸브를 갖는 바이패스라인과; 상기 노즐을 통해서 용액이 일정주기로 높고 낮게 변압 분사되도록 상기 바이패스라인의 개폐 및 펌프의 회전수를 제어하는 노킹분사용 압력제어부로 구성된 것을 특징으로 한 웨이퍼 린서의 용액 압력 제어장치.