KR100606020B1 - Apparatus For Cleaning Semiconductor Substrate And Method For Controlling Temperature Of Hot Plate Using The Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증기를 이용한 기판 습식 세정 챔버 내의 열판에 온도 센서를 복수개 설치하고 상기 센서간의 센싱 온도 차이를 판단하는 것으로서 차이값이 임의의 설정값 이하이면, 반도체 기판의 세정을 위해 상기 반도체 기판을 상기 세정 챔버로 투입한 후 상기 열판에 올려놓고 설정값보다 크면 상기 반도체 기판의 투입을 중지하는 것이다.According to the present invention, a plurality of temperature sensors are installed in a hot plate in a substrate wet cleaning chamber using steam, and the difference in sensing temperature between the sensors is determined. When the difference is less than a predetermined value, the semiconductor substrate is cleaned for cleaning the semiconductor substrate. After the injection into the cleaning chamber, the heating plate is placed on the hot plate, and when the value is larger than the set value, the injection of the semiconductor substrate is stopped.

따라서, 본 발명은, 상기 열판이나 상기 온도 센서의 이상으로 인하여 상기 열판 온도가 비정상적인 경우, 반도체 기판을 상기 세정챔버에 투입하지 않으므로 상기 반도체 기판의 세정 불량을 방지할 수 있다.Therefore, in the present invention, when the temperature of the hot plate is abnormal due to the abnormality of the hot plate or the temperature sensor, the semiconductor substrate is not introduced into the cleaning chamber, thereby preventing the cleaning failure of the semiconductor substrate.

또한, 본 발명은 상기 온도 센서를 상기 열판 내의 서로 다른 지점에 설치하므로 상기 열판의 장시간 사용으로 인한 경시 변화를 검출할 수 있고 나아가 상기 열판의 부분적인 온도 변화에 의한 반도체 기판의 세정 불량을 방지할 수 있다.In addition, since the temperature sensor is installed at different points in the hot plate, it is possible to detect changes over time due to prolonged use of the hot plate and further to prevent cleaning failure of the semiconductor substrate due to partial temperature change of the hot plate. Can be.

세정액, 세정 증기, 열판, 온도 센서, 온도 조절부 Cleaning liquid, cleaning steam, hot plate, temperature sensor, temperature controller

Description

반도체 기판 세정 장치 및 이를 이용한 열판 온도 제어 방법{Apparatus For Cleaning Semiconductor Substrate And Method For Controlling Temperature Of Hot Plate Using The Same} Apparatus For Cleaning Semiconductor Substrate And Method For Controlling Temperature Of Hot Plate Using The Same}             

도 1은 종래의 일반적인 기판 세정 장치의 배치도.1 is a layout view of a conventional general substrate cleaning apparatus.

도 2는 도 1의 기상 세정 챔버를 나타낸 개략 구성도.FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the gas phase cleaning chamber of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명에 의한 반도체 기판 세정 장치에 적용된 기상 세정 챔버를 나타낸 개략 구성도.3 is a schematic configuration diagram showing a gas phase cleaning chamber applied to a semiconductor substrate cleaning apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 반도체 기판 세정 장치를 이용한 열판 온도 제어 방법을 나타낸 플로우차트.4 is a flowchart showing a hot plate temperature control method using the semiconductor substrate cleaning apparatus according to the present invention.

본 발명은 세정 증기에 의한 반도체 기판 세정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 기판을 가열하는 열판(hot plate)의 온도 이상을 검출함으로써 반도체 기판의 세정 불량을 방지하도록 한 반도체 기판 세정 장치 및 이를 이용한 열판 온 도 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to cleaning a semiconductor substrate by cleaning steam. More particularly, the present invention relates to a semiconductor substrate cleaning apparatus which detects an abnormal temperature of a hot plate heating a semiconductor substrate and prevents cleaning failure of the semiconductor substrate. It relates to a hot plate temperature control method.

일반적으로, 반도체 기판, 예를 들어 반도체 웨이퍼가 대구경화되고 반도체 소자가 고밀도, 고집적화됨에 따라 상기 반도체 기판 상에 존재하는 미세 입자(particle) 또는 폴리머(polymer) 등과 같은 미세 오염물이 반도체 소자의 수율과 신뢰성에 큰 영향을 미친다. 그러므로, 고집적 반도체 소자를 제조하기 위한 제조 공정에서는 각 단위 공정으로 처리할 반도체 기판의 표면을 청정 상태로 만들어주는 것이 반도체 소자의 수율 향상에 요소로 인식되고 있다. 따라서, 반도체 제조 공정의 각 단위 공정을 처리한 후에는 반도체 기판 상에 존재하는 불필요한 미세 입자를 비롯하여 금속 불순물, 폴리머 등을 제거시키기 위해 상기 반도체 기판을 습식 세정한 후 수세/건조시켜준다. 현재, 습식 반도체 기판 세정 장치 중에는 세정액을 세정 증기로 변환하여 반도체 기판 등을 세정하는 세정 장치가 있는데, 이는 습식 세정 공정 및 수세/건조 공정을 모두 처리한다.In general, as the semiconductor substrate, for example, the semiconductor wafer is large-sized and the semiconductor device is dense and highly integrated, fine contaminants such as fine particles or polymers present on the semiconductor substrate may be affected by the yield of the semiconductor device. It has a big impact on reliability. Therefore, in the manufacturing process for manufacturing a highly integrated semiconductor device, making the surface of the semiconductor substrate to be treated in each unit process clean is recognized as an element for improving the yield of the semiconductor device. Therefore, after each unit process of the semiconductor fabrication process, the semiconductor substrate is wet-washed and washed / dried to remove unnecessary fine particles, metal impurities, polymers, etc. present on the semiconductor substrate. Currently, a wet semiconductor substrate cleaning apparatus includes a cleaning apparatus that converts a cleaning liquid into a cleaning vapor to clean a semiconductor substrate, etc., which processes both a wet cleaning process and a washing / drying process.

도 1은 일반적인 기판 세정 장치의 배치도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기판 세정 장치(10)는 로딩부(11), 기상(氣狀) 세정 챔버(13), 수세/건조 챔버(15), 언로딩부(17) 및 이들 각 부분간의 반도체 기판을 반송하기 위한 반송부(R1),(R2),(R3)를 포함하여 구성된다.1 is a layout view of a general substrate cleaning apparatus. As shown in FIG. 1, the substrate cleaning apparatus 10 includes a loading unit 11, a gas phase cleaning chamber 13, a water washing / drying chamber 15, an unloading unit 17, and each of these parts. It is comprised including the conveyance parts R1, R2, and R3 for conveying the semiconductor substrate of the liver.

이러한 기판 세정 장치의 경우, 선행 공정을 처리 완료한 반도체 기판(미도시)을 탑재한 로딩용 캐리어(미도시)가 로딩부(11)에 로딩되면, 상기 로딩용 캐리어 내의 반도체 기판 한 장이 반송부(R1)에 의해 기상 세정 챔버(13)에 반입된다. 그 다음에, 상기 반도체 기판이 세정 증기에 세정 처리된다. 이어서, 상기 반도체 기판이 반송부(R2)에 의해 상기 기상 세정 챔버(13)로부터 수세/건조 챔버(15)에 반입된 후 탈이온수(Deionized Water: DIW)에 의해 수세되고, 질소 가스에 의해 건조된다. 그 다음에, 상기 반도체 기판이 반송부(R3)에 의해 상기 수세/건조 챔버(17)로부터 언로딩용 언로딩부(17)의 언로딩용 캐리어(미도시)에 언로딩된다. 따라서, 한 장의 반도체 기판에 대한 습식 세정 공정 처리가 완료된다.In the case of such a substrate cleaning apparatus, when a loading carrier (not shown) on which a semiconductor substrate (not shown) having been processed in the preceding step is loaded is loaded in the loading unit 11, one of the semiconductor substrates in the loading carrier is transferred. It carries in to the gaseous-phase cleaning chamber 13 by R1. Then, the semiconductor substrate is cleaned by washing steam. Subsequently, the semiconductor substrate is carried into the washing / drying chamber 15 from the gas phase cleaning chamber 13 by the conveying unit R2 and then washed with deionized water (DIW) and dried by nitrogen gas. do. Then, the semiconductor substrate is unloaded from the water washing / drying chamber 17 to the unloading carrier (not shown) of the unloading part 17 for unloading by the transfer part R3. Thus, the wet cleaning process treatment for one semiconductor substrate is completed.

이러한 기상 세정 챔버(13)의 전형적인 예로서 도 2에 도시된 바와 같은 종래의 기상 세정 챔버(130)가 사용되고 있다. 도 2에서 질소가스(N2)가 챔버 본체(131)의 외부로부터 질소 공급관(132)을 통하여 하우징(133) 내의 세정액 저장고(135)에 유입된다. 상기 질소가스(N2)는 상기 세정액 저장고(135)의 세정액, 예를 들어 HF 용액을 가압함으로써 HF 증기와 같은 세정 증기를 발생시킨다. 이때, 세정 증기가 상기 세정액 저장고(133)로부터 상기 하우징(133)의 토출구(134)를 거쳐 열판(137)을 향해 하측 방향으로 흐른다. 따라서, 상기 열판(137) 상의 반도체 기판(1)에 잔존하는 이물질, 예를 들어 폴리머와 같은 물질을 세정한다. 상기 세정 증기는 상기 반도체 기판(1)의 세정 처리를 완료한 후 배기구(138)를 거쳐 챔버 본체(131)의 외부로 배기된다. 상기 하우징(133)은 상기 세정 증기에 의한 상기 챔버 본체(131)의 손상을 방지하기 위해 상기 세정 증기로부터 상기 챔버 본체(131)의 내벽을 차폐시킨다. 상기 열판(137)은 상기 반도체 기판(1)을 세정 처리에 적합한 온도, 예를 들어 80℃의 온도로 가열되고, 구동모터(M)의 구동에 따른 수직 회전축(139)의 회전에 연동하여 회전한다. 상기 열판(137)의 내부에는 상기 열판(137)의 온도를 센싱하기 위한 1개의 센서(S1)가 설치된다.As a typical example of such a gas phase cleaning chamber 13, a conventional gas phase cleaning chamber 130 as shown in FIG. 2 is used. In FIG. 2, nitrogen gas N 2 is introduced into the cleaning liquid reservoir 135 in the housing 133 through the nitrogen supply pipe 132 from the outside of the chamber body 131. The nitrogen gas (N 2 ) generates a cleaning vapor such as HF vapor by pressurizing the cleaning liquid, for example, the HF solution of the cleaning liquid reservoir 135. At this time, the cleaning steam flows downward from the cleaning liquid reservoir 133 toward the hot plate 137 through the discharge port 134 of the housing 133. Accordingly, foreign matter remaining in the semiconductor substrate 1 on the hot plate 137, for example, a material such as a polymer is cleaned. The cleaning vapor is exhausted to the outside of the chamber main body 131 through the exhaust port 138 after the cleaning process of the semiconductor substrate 1 is completed. The housing 133 shields the inner wall of the chamber body 131 from the cleaning steam to prevent damage to the chamber body 131 by the cleaning steam. The hot plate 137 is heated to a temperature suitable for cleaning processing, for example, 80 ° C., and rotates in conjunction with the rotation of the vertical rotation shaft 139 according to the driving of the driving motor M. do. One sensor S1 for sensing the temperature of the hot plate 137 is installed inside the hot plate 137.

또한, 온도 조절부(140)는 전원 공급부(141), 온도 센서부(143), 주 제어부(145) 및 디스플레이부(147), 온도 제어부(149)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 전원 공급부(141)는 전원을 상기 열판(137) 내의 열선(미도시)에 공급함으로써 상기 열판(137)을 가열시킨다. 상기 온도 센서부(143)는 상기 열판(137) 내의 온도 센서(S1)에 의해 센싱된 온도에 해당하는 전기적 신호를 주 제어부(145)에서 처리하기에 적합한 전기적 신호로 변환하여 주 제어부(145)에 전달한다. 상기 주 제어부(145)는 상기 열판(137)의 온도와 미리 설정한 온도를 비교하고 그 결과에 따라 상기 온도 제어부(147)를 제어한다. 상기 온도 제어부(147)는 상기 주 제어부(145)의 제어에 따라 상기 열판(137)의 온도를 일정하게 유지하도록 상기 전원 공급부(141)의 전원 공급을 제어한다. 상기 주 제어부(145)는 상기 설정한 온도, 현재 센싱된 열판의 온도 등 여러 가지 정보를 상기 기판 세정 장치의 디스플레이부(미도시)에 디스플레이시킨다.In addition, the temperature controller 140 includes a power supply unit 141, a temperature sensor unit 143, a main controller 145, a display unit 147, and a temperature controller 149. Here, the power supply unit 141 heats the hot plate 137 by supplying power to a heating wire (not shown) in the hot plate 137. The temperature sensor unit 143 converts an electrical signal corresponding to a temperature sensed by the temperature sensor S1 in the hot plate 137 into an electrical signal suitable for processing by the main control unit 145 to convert the main signal to the main control unit 145. To pass on. The main controller 145 compares the temperature of the hot plate 137 with a preset temperature and controls the temperature controller 147 according to the result. The temperature controller 147 controls the power supply of the power supply unit 141 to maintain a constant temperature of the hot plate 137 under the control of the main controller 145. The main controller 145 displays various information such as the set temperature and the temperature of the currently sensed hot plate on a display unit (not shown) of the substrate cleaning apparatus.

그런데, 종래에는 상기 열판(137)이 장시간 사용됨에 따라 상기 열판(137) 자체의 불량, 예를 들어 상기 열판(137)의 부분적인 온도 변화가 발생하거나, 상기 온도 센서(S1)의 오동작 또는 작동 불능이 발생하면, 상기 열판(137)의 온도가 상기 미리 설정된 온도로 유지될 수가 없었다.However, in the related art, as the hot plate 137 is used for a long time, a failure of the hot plate 137 itself, for example, a partial temperature change of the hot plate 137 occurs, or a malfunction or operation of the temperature sensor S1. When incapacity occurred, the temperature of the hot plate 137 could not be maintained at the preset temperature.

또한, 상기 열판(137) 내에 1개의 온도 센서(S1)만이 설치되어 있기 때문에 온도 조절부(140)는 상기한 바와 같은 상황에서 상기 열판(137)의 온도를 정확하게 검출할 수가 없다. 그러므로, 상기 열판(137)의 온도가 상기 미리 설정된 온도로 유지되지 못하는 상태에서도 상기 반송부(R1)가 세정할 반도체 기판을 상기 열판(137)에 올려놓게 되어 결국 상기 반도체 기판(1)의 세정 불량을 가져온다.In addition, since only one temperature sensor S1 is provided in the hot plate 137, the temperature controller 140 may not accurately detect the temperature of the hot plate 137 in the above-described situation. Therefore, even when the temperature of the hot plate 137 is not maintained at the predetermined temperature, the semiconductor substrate to be cleaned by the transfer unit R1 is placed on the hot plate 137, thereby cleaning the semiconductor substrate 1. It brings a bad.

따라서, 본 발명의 목적은 반도체 기판을 가열하는 열판의 온도 이상을 검출하여 비정상적인 온도시에는 세정 처리할 반도체 기판을 세정 챔버로의 반입을 중지시킴으로써 반도체 기판의 세정 불량을 예방하는데 있다.
Accordingly, an object of the present invention is to prevent the cleaning failure of a semiconductor substrate by detecting an abnormal temperature of a hot plate for heating the semiconductor substrate and stopping the loading of the semiconductor substrate to be cleaned into the cleaning chamber at an abnormal temperature.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 반도체 기판 세정 장치는The semiconductor substrate cleaning apparatus according to the present invention for achieving the above object is

소정의 세정액을 세정 증기로 변환하여 열판 상의 반도체 기판을 세정하는 기상 세정 챔버를 포함하는 반도체 기판 세정 장치에 있어서,A semiconductor substrate cleaning apparatus comprising a vapor phase cleaning chamber for converting a predetermined cleaning liquid into cleaning vapors to clean a semiconductor substrate on a hot plate.

상기 열판 내의 소정의 지점에 각각 설치되어, 상기 열판의 온도를 센싱하는 복수개의 온도 센서; 및 상기 열판의 온도를 서로 비교하여 상기 열판의 온도 간의 차이값이 소정의 설정값 보다 크면 상기 열판의 온도를 조절시키는 온도 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A plurality of temperature sensors installed at predetermined points in the hot plate to sense a temperature of the hot plate; And a temperature controller configured to compare the temperatures of the hot plates to control the temperature of the hot plates when the difference between the temperatures of the hot plates is greater than a predetermined set value.

바람직하게는, 상기 열판의 온도 간의 차이값이 상기 소정의 설정값 보다 크면, 상기 온도 조절부가 새로이 세정할 반도체 기판을 상기 열판으로 반송하는 것을 중지시킬 수 있다.Preferably, when the difference value between the temperatures of the hot plate is greater than the predetermined set value, the temperature controller can stop the transfer of the semiconductor substrate to be newly cleaned to the hot plate.

바람직하게는, 상기 온도 조절부가 상기 열판의 가열을 위해 상기 열판에 전 원을 공급하는 전원 공급부; 상기 열판의 온도를 제어하기 위해 상기 전원의 공급을 조절하는 온도 제어부; 상기 열판 내의 각 온도 센서로부터 센싱된 온도에 해당하는 아나로그 신호를 디지털 신호의 전압값으로 변화하는 복수개의 온도 센서부; 및 상기 디지털 신호의 전압값을 비교하여 상기 전압값의 차이값이 상기 소정의 설정값 보다 크면, 상기 새로이 세정할 반도체 기판을 상기 기상 세정 챔버 내의 열판으로 반송하는 것을 중지시키도록 제어하는 주 제어부를 포함할 수 있다.Preferably, the temperature control unit for supplying power to the hot plate for heating the hot plate; A temperature control unit controlling the supply of the power to control the temperature of the hot plate; A plurality of temperature sensor units for converting an analog signal corresponding to a temperature sensed by each temperature sensor in the hot plate into a voltage value of a digital signal; And a main controller for comparing the voltage value of the digital signal and controlling to stop conveying the newly cleaned semiconductor substrate to the hot plate in the vapor phase cleaning chamber when the difference value of the voltage value is larger than the predetermined set value. It may include.

또한, 본 발명에 의한 반도체 기판 세정 장치를 이용한 열판 온도 제어 방법은In addition, the hot plate temperature control method using the semiconductor substrate cleaning apparatus according to the present invention

기상 세정 챔버에서 세정액을 세정 증기로 변환하여 열판 상의 반도체 기판을 세정하는 반도체 기판 세정 방법에 있어서,A semiconductor substrate cleaning method for cleaning a semiconductor substrate on a hot plate by converting the cleaning liquid into cleaning vapor in a gas phase cleaning chamber,

상기 열판 내에 이격하여 설치된 복수개의 온도 센서를 이용하여 상기 열판의 온도를 각각 센싱하는 단계; 및 온도 조절부에서 상기 열판의 온도를 서로 비교하여 상기 열판의 온도 간의 차이값이 소정의 설정값 보다 크면, 상기 열판의 온도를 조절시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Sensing the temperature of each of the hot plates using a plurality of temperature sensors spaced apart from each other in the hot plate; And comparing the temperatures of the hot plates with each other by a temperature controller to control the temperature of the hot plates when the difference between the temperatures of the hot plates is greater than a predetermined set value.

바람직하게는, 상기 차이값이 상기 소정의 설정값 보다 크면, 새로이 세정할 반도체 기판을 상기 기상 세정 챔버 내의 열판으로 반송하는 것을 중지시킨 후 상기 열판의 온도를 조절시킬 수 있다.Preferably, when the difference value is larger than the predetermined set value, the temperature of the hot plate may be adjusted after stopping the transfer of the semiconductor substrate to be newly cleaned to the hot plate in the vapor phase cleaning chamber.

이하, 본 발명에 의한 반도체 기판 세정 장치 및 이를 이용한 열판 온도 제어 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 종래의 부분과 동일한 구성 및 동일한 작용을 갖는 부분에는 동일 부호를 부여한다.Hereinafter, a semiconductor substrate cleaning apparatus and a hot plate temperature control method using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same code | symbol is attached | subjected to the part which has the same structure and the same action as the conventional part.

도 3은 본 발명에 의한 반도체 기판 세정 장치를 나타낸 개략 구성도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 기상 세정 챔버(230)에서는 예를 들어 질소가스(N2) 등과 같은 반송 가스가 챔버 본체(131)의 외부로부터 하우징(133) 내의 세정액 저장고(135)에 유입되고, 상기 질소가스(N2)가 상기 세정액 저장고(135)의 세정액, 예를 들어 HF 용액을 가압함으로써 HF 증기와 같은 세정 증기를 발생시킨다. 상기 세정 증기는 상기 세정액 저장고(133)로부터 상기 하우징(133)의 토출구(134)를 거쳐 열판(137) 상의 반도체 기판(1)을 향해 하측 방향으로 흐른다. 이때, 상기 반도체 기판(1) 상에 잔존하는 원하지 않는 이물질, 예를 들어 폴리머 등을 세정한다. 상기 세정 증기가 상기 반도체 기판(1)의 세정 처리를 완료한 후 배기구(138)를 거쳐 챔버 본체(131)의 외부로 배기된다. 상기 하우징(133)은 상기 세정 증기에 의한 상기 챔버 본체(131)의 손상을 방지하기 위해 상기 세정 증기로부터 상기 챔버 본체(131)의 내벽을 차폐시킨다. 상기 열판(137)은 상기 반도체 기판(1)을 세정 처리에 적합한 온도, 예를 들어 80℃의 온도로 가열되며, 구동모터(M)의 구동에 따른 수직 회전축(139)의 회전에 연동하여 회전한다.3 is a schematic configuration diagram showing a semiconductor substrate cleaning apparatus according to the present invention. Referring to FIG. 3, in the gas phase cleaning chamber 230 of the present invention, a carrier gas such as, for example, nitrogen gas (N 2 ) may flow into the cleaning liquid reservoir 135 in the housing 133 from the outside of the chamber body 131. The nitrogen gas (N 2 ) generates a cleaning vapor such as HF vapor by pressurizing the cleaning liquid, for example, the HF solution, in the cleaning liquid reservoir 135. The cleaning vapor flows downward from the cleaning liquid reservoir 133 through the discharge port 134 of the housing 133 toward the semiconductor substrate 1 on the hot plate 137. At this time, unwanted foreign matter remaining on the semiconductor substrate 1, for example, a polymer or the like, is cleaned. The cleaning vapor is exhausted to the outside of the chamber main body 131 through the exhaust port 138 after the cleaning process of the semiconductor substrate 1 is completed. The housing 133 shields the inner wall of the chamber body 131 from the cleaning steam to prevent damage to the chamber body 131 by the cleaning steam. The hot plate 137 is heated to a temperature suitable for a cleaning process, for example, 80 ° C., and rotates in conjunction with the rotation of the vertical rotation shaft 139 according to the driving of the driving motor M. do.

또한, 온도 조절부(150)는 전원 공급부(151), 제 1, 2 온도 센서부(153), (154), 주 제어부(155), 온도 제어부(157), 및 제 1, 2 온도 센서(S1),(S2)를 포함하여 구성된다. 상기 제 1, 2 온도 센서(S1),(S2)는 상기 열판(137) 내에서 임의의 간격을 두고 이격한 지점에 설치된다. 상기 제 1, 2 온도센서(S1),(S2)는 동일한 것이 바람직하다. 한편, 본 발명은 설명의 편의상 2개의 제 1, 2 온도 센서(S1),(S2)만이 설치된 것처럼 도시하였으나 실제로는 상기 열판(137) 내에서 3개 이상의 지점에 온도 센서가 1개씩 설치될 수도 있다.In addition, the temperature controller 150 may include a power supply unit 151, first and second temperature sensor units 153, 154, a main controller 155, a temperature controller 157, and first and second temperature sensors ( S1) and (S2) are comprised. The first and second temperature sensors S1 and S2 are installed at points spaced apart from each other at a predetermined interval within the hot plate 137. Preferably, the first and second temperature sensors S1 and S2 are identical. Meanwhile, the present invention is illustrated as only two first and second temperature sensors S1 and S2 are installed for convenience of description, but in practice, one temperature sensor may be installed at three or more points within the hot plate 137. have.

상기 전원 공급부(151)는 전원을 상기 열판(137) 내의 열선(미도시)에 공급함으로써 상기 열판(137)을 가열시킨다. 상기 제 1, 2 온도 센서부(153),(154)는 상기 열판(137) 내의 제 1, 2 온도 센서(S1),(S2)에 의해 센싱된 상기 열판(137)의 온도 값에 해당하는 아나로그 전압 신호를 디지털 전압 신호로 변환하여 상기 주 제어부(155)에 전달한다. 상기 주 제어부(155)가 상기 센싱된 온도 값을 미리 설정한 온도 값, 예를 들어 80℃와 비교하여 상기 온도 제어부(157)를 제어한다. 상기 온도 제어부(159)는 상기 열판(137)의 온도를 일정하게 유지하도록 상기 전원 공급부(141)의 전원 공급을 제어할 뿐만 아니라 상기 열판(137)의 온도 이상이 발생하면 세정 처리할 반도체 기판을 상기 열판(137)으로 반입하는 것을 중지시킨다. 또한, 상기 주 제어부(155)는 상기 설정한 온도, 현재 센싱된 열판의 온도 등 여러 가지 정보를 상기 기판 세정 장치의 디스플레이부(미도시)에 디스플레이시킨다.The power supply unit 151 heats the hot plate 137 by supplying power to a heating wire (not shown) in the hot plate 137. The first and second temperature sensor parts 153 and 154 correspond to temperature values of the hot plate 137 sensed by the first and second temperature sensors S1 and S2 in the hot plate 137. The analog voltage signal is converted into a digital voltage signal and transmitted to the main controller 155. The main controller 155 controls the temperature controller 157 by comparing the sensed temperature value with a preset temperature value, for example, 80 ° C. The temperature control unit 159 not only controls the power supply of the power supply unit 141 so as to keep the temperature of the hot plate 137 constant, but also the semiconductor substrate to be cleaned when the temperature of the hot plate 137 occurs. The carry-in to the hot plate 137 is stopped. In addition, the main controller 155 displays various information such as the set temperature and the temperature of the currently sensed hot plate on a display unit (not shown) of the substrate cleaning apparatus.

이와 같이 구성되는 기상 세정 챔버의 작용을 살펴보면, 먼저, 상기 챔버 본체(131)와 하우징(133)의 반입구(미도시)가 개방되면, 도 1의 반송부(R1)가 상기 반입구를 거쳐 상기 하우징(133)의 내부 공간으로 진입하여 열판(137)의 상부면에 반도체 기판(1)을 올려놓은 후 원래의 위치로 되돌아온다. 이때, 상기 열판(137)은 상기 온도 조절부(150)에 의해 상기 반도체 기판(1)의 세정 처리에 적합한 온도, 예를 들어 80℃의 온도로 미리 조절된다. 이어서, 상기 반입구가 닫혀지고 나면, 예를 들어, 질소가스(N2)와 같은 반송 가스가 상기 챔버 본체(131)의 외부로부터 질소 공급관(132)을 통하여 하우징(133) 내의 세정액 저장고(135)에 유입된다. 따라서, 상기 질소가스(N2)가 상기 세정액 저장고(135)의 세정액, 예를 들어 HF 용액을 가압함에 따라 HF 증기와 같은 세정 증기가 발생한다. 상기 세정 증기는 상기 하우징(133)의 토출구(134)를 거쳐 상기 열판(137) 상의 반도체 기판(1)을 향해 하향 유입되므로 상기 반도체 기판(1)의 표면 상에 잔존하는 원하지 않는 이물질, 예를 들어 폴리머 등을 세정하여 제거시킨 후 배기구(138)를 거쳐 상기 챔버 본체(131)의 외부로 배기된다.Referring to the operation of the gas phase cleaning chamber configured as described above, first, when an inlet (not shown) of the chamber body 131 and the housing 133 is opened, the conveying unit R1 of FIG. 1 passes through the inlet. After entering the inner space of the housing 133, the semiconductor substrate 1 is placed on the upper surface of the hot plate 137 and returned to its original position. In this case, the hot plate 137 is previously adjusted to a temperature suitable for the cleaning process of the semiconductor substrate 1, for example, a temperature of 80 ° C. by the temperature controller 150. Subsequently, after the inlet is closed, for example, a return gas such as nitrogen gas (N 2 ) is introduced into the cleaning liquid reservoir 135 in the housing 133 through the nitrogen supply pipe 132 from the outside of the chamber body 131. Flows into). Accordingly, as the nitrogen gas N 2 pressurizes the cleaning liquid, for example, the HF solution of the cleaning liquid reservoir 135, a cleaning steam such as HF steam is generated. Since the cleaning vapor flows downward toward the semiconductor substrate 1 on the hot plate 137 through the discharge port 134 of the housing 133, unwanted foreign matter remaining on the surface of the semiconductor substrate 1, for example, For example, the polymer is washed and removed, and then exhausted to the outside of the chamber body 131 through the exhaust port 138.

상기 온도 조절부(150)의 작용을 도 4를 참조하여 설명하면, 단계(S1)에서 먼저, 상기 기상 세정 챔버(230)의 가동이 개시되면, 상기 온도 조절부(150)의 전원 공급부(151)가 상기 주 제어부(155)의 제어에 따른 온도 제어부(157)의 제어에 의해 상기 열판(137) 내의 열선(미도시)에 전원을 공급하기 시작한다. 이때, 상기 열판(137)은 상기 열선의 가열에 따라 가열되므로 상기 반도체 기판(1)의 세정 처리에 적합한 설정 온도, 예를 들어 80℃의 온도로 상승하기 시작한다.The operation of the temperature control unit 150 will be described with reference to FIG. 4. First, in step S1, when the gas phase cleaning chamber 230 is started, the power supply unit 151 of the temperature control unit 150 is started. ) Starts to supply power to a heating wire (not shown) in the hot plate 137 under the control of the temperature control unit 157 under the control of the main control unit 155. At this time, since the hot plate 137 is heated by heating of the hot wire, the hot plate 137 starts to rise to a set temperature suitable for the cleaning process of the semiconductor substrate 1, for example, a temperature of 80 ° C.

단계(S3)에서 상기 열판(137)의 온도가 상승하기 시작하면, 예를 들어 제 1 온도 센서(S1)가 상기 열판(137)의 정해진 부분에서의 제 1 열판 온도를 센싱한 후 상기 제 1 열판 온도에 해당하는 제 1 아나로그 전압 신호를 상기 제 1 온도 센서부(153)에 전달한다. 한편, 상기 열판(137) 내에 2개의 제 1, 2 온도 센서(S1),(S2)만이 설치된 것처럼 도시되어 있지만, 실제로는 3개 이상의 온도 센 서가 이격하여 설치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 온도 센서 대신에 다른 어느 하나의 온도 센서가 상기 열판 온도를 센싱할 수 있다. 이후, 상기 제 1 온도 센서부(153)가 각각 상기 제 1 아나로그 전압 신호를 해당 제 1 디지털 전압 신호로 변환하여 주 제어부(155)에 전달한다.When the temperature of the hot plate 137 starts to rise in step S3, for example, after the first temperature sensor S1 senses the first hot plate temperature at a predetermined portion of the hot plate 137, the first hot plate 137 is sensed. The first analog voltage signal corresponding to the hot plate temperature is transmitted to the first temperature sensor unit 153. Meanwhile, although only two first and second temperature sensors S1 and S2 are illustrated in the hot plate 137, three or more temperature sensors may be spaced apart from each other. In addition, any one temperature sensor may sense the hot plate temperature instead of the first temperature sensor. Thereafter, the first temperature sensor unit 153 converts the first analog voltage signal into a corresponding first digital voltage signal and transmits the first analog voltage signal to the main controller 155.

단계(S5)에서 상기 제 1 디지털 전압 신호가 상기 주 제어부(155)에 전달되고 나면, 상기 주 제어부(155)는 상기 제 1 열판 온도가 상기 설정 온도로 상승하였는 지 여부를 판단한다.After the first digital voltage signal is transferred to the main controller 155 in step S5, the main controller 155 determines whether the first hot plate temperature has risen to the set temperature.

이때, 상기 제 1 열판 온도가 상기 설정 온도에 도달하였으면, 단계(S7)에서 상기 주 제어부(155)가 상기 온도 제어부(157)를 제어하여 상기 제 1 열판 온도를 상기 설정 온도로 계속 유지시킨다. 반면에, 상기 제 1 열판 온도가 상기 설정 온도에 도달하지 못하였으면, 상기 제 1 열판 온도를 상기 설정 온도로 상승시키기 위해 상기 단계(S1)로 되돌아간다.In this case, when the first hot plate temperature reaches the set temperature, the main controller 155 controls the temperature control unit 157 to maintain the first hot plate temperature at the set temperature in step S7. On the other hand, if the first hot plate temperature has not reached the set temperature, the process returns to step S1 to raise the first hot plate temperature to the set temperature.

단계(S9)에서 상기 제 1 열판 온도가 상기 설정 온도와 동일하게 되고 나면, 상기 제 1, 2 온도 센서(S1),(S2)가 각각 상기 열판(137)의 정해진 지점에서의 제 1, 2 열판 온도를 센싱한 후 상기 제 1, 2 열판 온도에 해당하는 제 1, 2 아나로그 전압 신호를 상기 제 1, 2 온도 센서부(153),(154)에 전달한다. 이어서, 상기 제 1, 2 온도 센서부(153),(154)가 각각 상기 제 1, 2 아나로그 전압 신호를 해당 제 1, 2 디지털 전압 신호로 변환하여 상기 주 제어부(155)에 전달한다.After the first hot plate temperature becomes equal to the set temperature in step S9, the first and second temperature sensors S1 and S2 are respectively set at the predetermined points of the hot plate 137. After sensing the hot plate temperature, the first and second analog voltage signals corresponding to the first and second hot plate temperatures are transmitted to the first and second temperature sensor units 153 and 154. Subsequently, the first and second temperature sensor units 153 and 154 convert the first and second analog voltage signals into corresponding first and second digital voltage signals, respectively, and transmit the converted first and second digital voltage signals to the main controller 155.

단계(S11)에서 상기 주 제어부(155)가 상기 제 1, 2 온도 센서부(153),(154)로부터 전달된 상기 제 1, 2 디지털 전압 신호의 전압값을 서로 비교한다.In operation S11, the main controller 155 compares voltage values of the first and second digital voltage signals transmitted from the first and second temperature sensor units 153 and 154 with each other.

이때, 상기 제 1, 2 열판 온도 사이의 차이값이 임의의 설정값 이하이면, 단계(S13)에서 상기 반도체 기판(1)이 상기 챔버 본체(131)와 하우징(133)을 거쳐 투입하여 상기 열판(137) 상에 올려놓여진 후 세정 증기에 의해 세정 처리된다.At this time, when the difference value between the first and second hot plate temperatures is equal to or less than a predetermined value, in step S13, the semiconductor substrate 1 is introduced through the chamber body 131 and the housing 133 to provide the hot plate. After being put on 137, it is cleaned by washing steam.

반면에, 상기 제 1, 2 열판 온도 사이의 차이값이 상기 임의의 설정값 보다 크면, 단계(S15)에서 상기 주 제어부(155)가 상기 반송부(R1)를 제어하여 새로이 세정 처리할 반도체 기판을 상기 챔버 본체(131)와 하우징(133)을 거쳐 투입하는 절차를 중지시킨다. 따라서, 본 발명은 상기 센서 자체의 오동작 등 여러 가지 문제 때문에 상기 제 1, 2 열판의 온도를 정상적으로 센싱하지 못하여 상기 제 1, 2 열판 온도 사이의 차이값이 상기 임의의 설정값 보다 클 경우, 상기 반도체 기판의 세정을 위한 반도체 기판의 반입 절차를 중지함으로써 상기 반도체 기판의 세정 불량을 예방할 수 있다.On the other hand, if the difference value between the first and second hot plate temperatures is greater than the predetermined set value, in step S15, the main control unit 155 controls the transfer unit R1 to newly clean the semiconductor substrate. Stops the procedure of inputting through the chamber body 131 and the housing 133. Therefore, the present invention does not normally sense the temperature of the first and second hot plates due to various problems such as malfunction of the sensor itself, and when the difference value between the first and second hot plates is greater than the predetermined value, The cleaning failure of the semiconductor substrate can be prevented by stopping the loading procedure of the semiconductor substrate for cleaning the semiconductor substrate.

그런 다음, 단계(S17)에서 상기 반도체 기판의 투입이 중지되고 나면, 상기 주 제어부(155)가 상기 온도 제어부(157)를 제어하여 임의의 시간 동안 상기 전원 공급부(151)의 전원을 상기 열판(137)으로 공급하거나 공급 차단시킴으로써 상기 제 1, 2 열판 온도를 조절시킨다. 한편, 상기 주 제어부(155)가 디스플레이부(미도시)를 제어함으로써 상기 제 1, 2 열판 온도와 상기 제 1, 2 열판 온도 차이디지털 전압 신호의 전압값과 함께 상기 제 1, 2 디지털 전압 신호의 전압값의 차이값을 디스플레이시킨다. 또한, 상기 디스플레이부(157)가 상기 주 제어부(155)의 제어에 의해 상기 열판(137)의 임의의 설정 온도값을 비롯한 여러 가지 유용한 정보 등을 디스플레이시킨다.Then, after the input of the semiconductor substrate is stopped in step S17, the main control unit 155 controls the temperature control unit 157 to power the power supply unit 151 for a predetermined time to the hot plate ( 137) to control the first and second hot plate temperatures. Meanwhile, the main controller 155 controls the display unit (not shown), so that the first and second digital voltage signals together with the voltage values of the first and second hot plate temperatures and the first and second hot plate temperature difference digital voltage signals. The difference value of the voltage value is displayed. In addition, the display unit 157 displays various useful information including an arbitrary set temperature value of the hot plate 137 under the control of the main controller 155.

따라서, 본 발명은 상기 열판 내에 설치된 2개 이상의 센서를 이용하여 상기 열판의 온도를 센싱하고 그 차이값이 임의의 범위 내에 있을 경우에만 반도체 기판의 세정을 진행한다. 그러므로, 상기 센서 자체의 오동작 등 여러 가지 문제 때문에 상기 열판의 온도를 정상적으로 센싱하지 못할 경우에는 상기 반도체 기판의 세정 처리를 중지함으로써 상기 반도체 기판의 세정 불량을 예방할 수 있다.Therefore, the present invention senses the temperature of the hot plate using two or more sensors installed in the hot plate and cleans the semiconductor substrate only when the difference is within an arbitrary range. Therefore, when the temperature of the hot plate cannot be normally sensed due to various problems such as malfunction of the sensor itself, the cleaning failure of the semiconductor substrate can be prevented by stopping the cleaning process of the semiconductor substrate.

또한, 본 발명은 상기 열판 내에 임의의 간격을 두고 이격하여 설치된 2개 이상의 센서를 이용하므로 상기 열판의 장기간 사용에 따른 상기 열판의 부분적인 경시 변화를 검출할 수 있다. 그 결과, 상기 열판의 부분적인 온도 변화에 의한 상기 반도체 기판의 세정 불량을 방지할 수가 있다. In addition, since the present invention uses two or more sensors spaced apart from each other at arbitrary intervals in the hot plate, it is possible to detect a partial change over time of the hot plate due to long-term use of the hot plate. As a result, the cleaning failure of the semiconductor substrate due to the partial temperature change of the hot plate can be prevented.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 기판 세정 장치 및 이를 이용한 열판 온도 제어 방법은 증기를 이용한 기판 습식 세정 챔버 내의 열판에 온도 센서를 복수개 설치하고 상기 센서간의 센싱 온도 차이를 판단한다. 이때, 상기 센싱 온도 간의 차이값이 임의의 설정값 이하이면, 반도체 기판의 세정을 위해 상기 반도체 기판을 상기 세정 챔버로 투입한 후 상기 열판에 올려놓는다. 상기 센싱 온도 간의 차이값이 임의의 설정값보다 크면 상기 반도체 기판의 투입을 중지한다.As described above, in the semiconductor substrate cleaning apparatus and the hot plate temperature control method using the same, a plurality of temperature sensors are installed on a hot plate in the substrate wet cleaning chamber using steam, and the sensing temperature difference between the sensors is determined. At this time, when the difference value between the sensing temperatures is equal to or less than a predetermined value, the semiconductor substrate is put into the cleaning chamber and then placed on the hot plate for cleaning the semiconductor substrate. If the difference between the sensing temperatures is greater than a predetermined value, the injection of the semiconductor substrate is stopped.

따라서, 본 발명은, 상기 열판이나 상기 온도 센서의 이상으로 인하여 상기 열판 온도가 비정상적인 경우, 반도체 기판을 상기 세정 챔버에 투입하지 않으므로 상기 반도체 기판의 세정 불량을 예방할 수 있다. Therefore, according to the present invention, when the temperature of the hot plate is abnormal due to the abnormality of the hot plate or the temperature sensor, the semiconductor substrate is not introduced into the cleaning chamber, thereby preventing the cleaning failure of the semiconductor substrate.                     

또한, 본 발명은 상기 온도 센서를 상기 열판 내의 서로 다른 지점에 설치하므로 상기 열판의 장시간 사용으로 인한 경시 변화를 검출할 수 있고 나아가 상기 열판의 부분적인 온도 변화에 의한 반도체 기판의 세정 불량을 예방할 수 있다.In addition, since the temperature sensor is installed at different points in the hot plate, the present invention can detect a change over time due to long time use of the hot plate and further prevent the cleaning failure of the semiconductor substrate due to the partial temperature change of the hot plate. have.

한편, 본 발명은 도시된 도면과 상세한 설명에 기술된 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형도 가능함은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.On the other hand, the present invention is not limited to the contents described in the drawings and detailed description, it is obvious to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. .

Claims (5)

소정의 세정액을 세정 증기로 변환하여 열판 상의 반도체 기판을 세정하는 기상 세정 챔버를 포함하는 반도체 기판 세정 장치에 있어서,A semiconductor substrate cleaning apparatus comprising a vapor phase cleaning chamber for converting a predetermined cleaning liquid into cleaning vapors to clean a semiconductor substrate on a hot plate. 상기 열판 내의 소정의 지점에 각각 설치되어, 상기 열판의 온도를 센싱하는 복수개의 온도 센서; 및A plurality of temperature sensors installed at predetermined points in the hot plate to sense a temperature of the hot plate; And 상기 열판의 온도를 서로 비교하여 상기 열판의 온도 간의 차이값이 소정의 설정값 보다 크면, 반도체 기판을 상기 열판으로 반송하는 것을 중지시키고, 상기 열판의 온도를 조절시키는 온도 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 세정 장치.And comparing the temperature of the hot plates with each other, if the difference between the temperatures of the hot plates is greater than a predetermined set value, stopping the conveyance of the semiconductor substrate to the hot plates, and adjusting the temperature of the hot plates. A semiconductor substrate cleaning apparatus. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 온도 조절부는The method of claim 1, wherein the temperature control unit 상기 열판의 가열을 위해 상기 열판에 전원을 공급하는 전원 공급부;A power supply unit supplying power to the hot plate for heating the hot plate; 상기 열판의 온도를 제어하기 위해 상기 전원의 공급을 조절하는 온도 제어부;A temperature control unit controlling the supply of the power to control the temperature of the hot plate; 상기 열판 내의 각 온도 센서로부터 센싱된 온도에 해당하는 아나로그 신호를 디지털 신호의 전압값으로 변화하는 복수개의 온도 센서부; 및A plurality of temperature sensor units for converting an analog signal corresponding to a temperature sensed by each temperature sensor in the hot plate into a voltage value of a digital signal; And 상기 디지털 신호의 전압값을 비교하여 상기 전압값의 차이값이 상기 소정의 설정값 보다 크면, 상기 반도체 기판을 상기 기상 세정 챔버 내의 열판으로 반송하는 것을 중지시키도록 제어하는 주 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 세정 장치. And a main controller for comparing the voltage value of the digital signal to stop the transfer of the semiconductor substrate to the hot plate in the vapor phase cleaning chamber when the difference value of the voltage value is larger than the predetermined set value. A semiconductor substrate cleaning apparatus. 기상 세정 챔버에서 세정액을 세정 증기로 변환하여 열판 상의 반도체 기판을 세정하는 반도체 기판 세정 방법에 있어서,A semiconductor substrate cleaning method for cleaning a semiconductor substrate on a hot plate by converting the cleaning liquid into cleaning vapor in a gas phase cleaning chamber, 상기 열판 내에 이격하여 설치된 복수개의 온도 센서를 이용하여 상기 열판의 온도를 각각 센싱하는 단계; 및Sensing the temperature of each of the hot plates using a plurality of temperature sensors spaced apart from each other in the hot plate; And 온도 조절부에서 상기 열판의 온도를 서로 비교하여 상기 열판의 온도 간의 차이값이 소정의 설정값 보다 크면, 반도체 기판을 상기 기상 세정 챔버 내의 열판으로 반송하는 것을 중지시킨 후, 상기 열판의 온도를 조절시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 세정 장치를 이용한 열판 온도 제어 방법.When the temperature control unit compares the temperatures of the hot plates to each other and the difference value between the temperatures of the hot plates is greater than a predetermined set value, after stopping the transfer of the semiconductor substrate to the hot plates in the vapor phase cleaning chamber, the temperature of the hot plates is adjusted. Hot plate temperature control method using a semiconductor substrate cleaning apparatus comprising the step of. 삭제delete
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