KR100508078B1 - 습식 식각 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 제조장비중에서 웨이퍼에 형성된 막질 중 필요 없는 부위를 식각하기 위한 습식 식각 설비에 관한 것으로, 본 발명의 습식 식각 설비는 상부가 오픈되고, 상기 화학약품이 담겨지는 약품조와; 상기 약품조의 상부에 설치되고 상기 약품조의 개방된 상부를 덮는 커버 및 상기 커버 위에 설치되고 상기 커버와 약품조의 외면에 발생되는 퓸을 제거하기 위해 초순수로 상기 커버와 약품조의 외면을 크리닝하기 위한 수단으로 이루어진다.

Description

습식 식각 설비{A CHEMICAL ETCHING PLANT}
본 발명은 반도체 소자의 제조장비중에서 웨이퍼에 형성된 막질 중 필요 없는 부위를 식각하기 위한 습식 식각 설비에 관한 것이다.
식각 방법에는 습식과 건식 식각으로 나누어지며, 이중 가장 경제적이고 생산성 있는 것이 습식 식각 방법이다. 현재 사용되고 있는 습식 식각 설비에서는 웨이퍼에 형성된 막질 중 원하는 막질만을 식각하기 위해 여러 종류의 화학 용액이 사용된다.
도 1은 산화막을 제거하는 용도로 산화막 습식 식각(oxide wet etch)에 사용되고 있는 버퍼 산화막 에치(Buffered Oxide Etch;BOE)용 설비를 보여준다.
도 1에 도시된 바와 같이 약품조(chemical bath;110)에는 화학 용액(120)이 담겨져 있다. 상기 약품조(110)의 상부에는 커버(112)가 설치된다. 상기 버퍼 산화막 에치 공정을 진행하다 보면 공정 특성상 자연적으로 상기 커버(112)와 약품조(110)의 외면에 퓸(fume)이 발생된다.
통상적인 습식 식각 설비의 크리닝(cleaning) 주기는 한달에 한 번 PM주기를 선정하여 설비의 전체적인 부분을 크리닝 및 유지 보수를 실시하고 있으나, 상술한 버퍼 산화막 에치 설비의 경우 퓸 발생으로 한달에 한 번 크리닝하는 것만으로는 부족한 실정이다. 예컨대, 장시간 크리닝을 하지 않고 방치할 경우 퓸에 의해 설비가 오염되거나 노후되는 문제가 발생된다.
따라서, 종래 버퍼 산화막 에치 설비는 일주일에 적어도 한 번씩 초순수를 이용하여 약품조(110)의 외면(110a)과 커버의 상면(112a)을 크리닝한 후 가동하고 있는 실정이다. 이때의 크리닝 작업은 작업자의 수작업에 의해 이루어지기 때문에 비능률적이며 많은 시간이 소요된다. 그리고 이러한 크리닝 작업은 설비를 정지시킨 상태에서 진행해야 하기 때문에 매우 번거롭고 또한, 설비 가동률을 저하시키는 요인이 된다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 약품조와 커버의 표면에 발생되는 퓸을 정기적으로 제거하며, 그 크리닝 시간을 단축시켜 설비 가동율을 향상시킬 수 있도록 한 새로운 형태의 습식 식각 설비를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 화학약품을 사용하여 웨이퍼 표면에 형성된 막질을 식각하기 위한 습식 식각 설비는 상부가 오픈되고, 상기 화학약품이 담겨지는 약품조와; 상기 약품조의 상부에 설치되고 상기 약품조의 개방된 상부를 덮는 커버와; 상기 커버 위에 설치되고 상기 커버와 약품조의 외면에 발생되는 퓸을 제거하기 위해 초순수로 상기 커버와 약품조의 외면을 크리닝하기 위한 수단을 포함한다.
이와 같은 본 발명에서 상기 크리닝 수단은 상기 약품조의 상부 양측에 설치되어 커버와 약품조의 외면에 초순수를 분사하는 적어도 하나의 샤워 노즐 및; 상기 샤워 노즐로 초순수를 공급하는 공급라인을 포함한다.
이와 같은 본 발명은 상기 커버는 상기 크리닝 수단에서 분사되는 초순수가 원활하게 약품조의 외면으로 흐를 수 있도록 경사지게 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 3에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 산화막 습식 식각에 사용되고 있는 버퍼 산화막 에치(BOE)용 설비를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 3은 본 발명의 사용상태를 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 버퍼 산화막 에치용 설비(10)는 약품조(12)와 커버(14) 그리고 크리닝 수단으로 이루어지는 것을 알 수 있다. 상기 약품조(chemical bath;12)에는 화학 용액(16)이 담겨져 있다. 화학 용액은 약액 공급라인(17)을 통해 상기 약품조(12)에 공급된다. 한편, 24시간이 경과되면 상기 약품조(12)에 담겨진 화학 용액은 드레인 라인(18)을 통해 배출되며, 상기 약품조(12)에는 새 화학 용액이 채워진다.
상기 커버(14)는 상기 약품조(12)의 상부에 설치된다. 이 커버(14)는 상기 약품조(14)의 오픈된 상면을 덮는다. 상기 커버(14)는 상기 약품조(12)에 닫혀졌을 때 그 커버(14)의 상면(14a)이 약품조(12)의 중심에서 외측으로 기울어지도록 이루어진다.
상기 크리닝 수단은 상기 약품조(12)와 커버(14)에 형성되는 퓸을 제거하기 위한 것으로, 적어도 하나이상의 샤워 노즐(22)과 초순수 공급라인(24)으로 이루어진다. 상기 샤워 노즐(22)은 상기 약품조(12)의 상부 양측에 설치되어 커버(14)와 약품조(12)의 외면에 초순수를 분사시킨다. 예컨대, 상기 약품조(12)의 크기에 따라 그 설치되는 샤워 노즐(22)의 개수는 조절될 수 있다. 상기 초순수 공급라인(24)은 각각의 상기 샤워 노즐(22)에 연결된다. 상기 샤워 노즐(22)은 상기 초순수 공급라인(24)을 통해 초순수를 공급받는다. 상기 초순수 공급라인(24)에는 온/오프 밸브(26)가 설치된다. 상기 밸브는 버퍼 산화막 설비의 제어부(미도시)에서 제어된다.
이와 같은 버퍼 산화막 에치용 설비에 설치되는 크리닝 수단은 퓸이 생길 수 있는 모든 습식 식각 설비에 설치될 수 있다.
상기 약품조와 커버를 크리너하기 위한 수단은 다음과 같은 단계에서 동작된다. 앞에서도 설명한 바와 같이, 상기 약품조(22)에 담겨있는 화학 용액은 24시간 동안 사용된 후 드레인 라인(18)을 통해 배출된다. 그리고 상기 약품조(22)에는 새 화학 용액이 담겨진다. 이처럼 약품조(22)의 화학 용액을 교체하기 바로 전 단계에서 상기 밸브가 오픈되어 상기 약품조와 커버의 외면을 크리너 크리너하게 된다. 이때, 상기 샤워 노즐(22)에서 분사되는 초순수에 의해 상기 약품조(22)와 커버(14)의 상면(14a)에 달라붙어 있는 퓸과 불순물들이 제거된다. 한편, 상기 커버의 상면(14a)은 경사져 형성되어 있기 때문에, 커버(14) 위에 뿌려지는 초순수는 약품조의 측면으로 원활하게 흐르게 되며, 상기 약품조(12) 내부로 초순수가 유입되는 것을 예방할 수 있다. 이와 같이 소정시간 동안 약품조(12)와 커버(14)를 크리너 하고 난 후에는 통상적인 순서에 의해 약품조(12)에 담겨있는 화학 용액을 교체한다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 습식 식각 설비는 24시간 마다 이루어지는 약품조(12)의 화학 용액 교체 전에 약품조(12)와 커버(14)의 외면을 초순수를 사용하여 정기적으로 크리닝하게 된다.
이와 같은 본 발명의 습식 식각 설비에 의하면, 화학 용액 교체전에 자동적으로 크리닝 되므로써 별도의 작업인력이 필요 없고, 24시간마다 크리너되기 때문에 설비의 깨끗함이 항상 유지되는 등의 이점이 있다. 특히, 크리닝이 자동으로 이루어지기 때문에 설비 가동율이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래 버퍼 산화막 에치 설비를 개략적으로 보여주는 도면;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 버퍼 산화막 에치용 설비를 개략적으로 보여주는 도면;
도 3은 본 발명의 사용상태를 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
12 : 약품조 14 : 커버
16 : 화학 용액 17 : 약액 공급라인
18 : 드레인 라인 22 : 샤워 노즐
24 : 초순수 공급라인

Claims (3)

  1. 화학약품을 사용하여 웨이퍼 표면에 형성된 막질을 식각하기 위한 습식 식각 설비에 있어서:
    상부가 오픈되고, 상기 화학약품이 담겨지는 약품조와;
    상기 약품조의 상부에 설치되고 상기 약품조의 개방된 상부를 덮는 커버 및;
    상기 커버 위에 설치되고 상기 커버와 약품조의 외면에 발생되는 퓸(fume)을 제거하기 위해 초순수로 상기 커버와 약품조의 외면을 크리닝하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 식각 설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 크리닝 수단은 상기 약품조의 상부 양측에 설치되어 커버와 약품조의 외면에 초순수를 분사하는 적어도 하나의 샤워 노즐 및;
    상기 샤워 노즐로 초순수를 공급하는 공급라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 식각 설비.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버는 상기 크리닝 수단에서 분사되는 초순수가 원활하게 약품조의 외면으로 흐를 수 있도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 습식 식각 설비.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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