KR100753335B1 - 세정장치의 배스 플레이트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 베스플레이트 저면에 형성되는 작용액 유입구의 구조를 개선하여 작용액의 흐름을 제어함으로서 전 웨이퍼에 대해 균일한 식각과 세정이 이루어지도록 된 세정장치의 베스플레이트를 제공함에 있다.

이에 본 발명은 약품액이나 순수 등의 작용액이 베스 플레이트 내로 유입될 수 있도록 저면에 다수개의 작용액 유입구가 격자형태로 배열되어 형성된 베스플레이트에 있어서, 상기 유입구가 작용액의 투입위치에 따라 그 크기가 상이한 것을 특징으로 하는 세정장치의 배스 플레이트를 제공한다.

베스플레이트, 작용액유입구

Description

세정장치의 배스 플레이트{Bath plate of cleaning device}

도 1은 본 발명에 따른 세정장치의 베스플레이트 저면을 도시한 개략적인 도면,

도 2는 본 발명에 따른 베스 플레이트의 또다른 실시예를 도시한 도면,

도 3은 종래기술에 따른 베스 플레이트 사용시 웨이퍼 위치별 파라메트릭 테스트결과를 나타낸 도면,

도 4는 종래기술에 따른 베스 플레이트 사용시 웨이퍼 위치별 불순물 분포결과를 나타낸 도면,

도 5는 종래기술에 따른 베스 플레이트 사용시 웨이퍼 위치별 프로브 테이스 일드 분포를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 베스 플레이트 11 : 작용액유입구

본 발명은 반도체 웨이퍼 세정공정에 사용되는 세정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세정장치의 배스 내에 웨이퍼를 투입시키기 위한 배스플레이트에 관 한 것이다.

반도체 집적회로 소자는 수백 가지의 제조단계를 거쳐 반도체 웨이퍼 상에 제조되는데, 각 제조단계 사이에서 웨이퍼를 이송하는 과정이나 또는 제조단계 진행 중에 웨이퍼 표면에는 불필요한 오염물질이 묻게 된다.

이러한 오염물질을 웨이퍼 표면으로부터 제거하는 공정을 세정(cleaning) 공정이라 한다. 모든 반도체 웨이퍼는 고온의 유기용제를 사용한 초기세정을 거치며, 각 제조단계가 끝난 후, 그리고 특히 고온공정을 시작하기 전에 한번 더 웨이퍼 세정공정을 진행한다.

세정공정은 화학약품조나 순수조에서 이루어지게 되는 데, 통상 웨이퍼가 담아지는 배스플레이트를 배스에 담그고 배스내에 약품이나 순수를 일정방향으로 투입하여 순환이 일어나게 하면서, 일정한 온도조건하에서 일정시간동안 진행하게 된다.

따라서 상기 배스플레이트의 저면에는 배스내로 투입되는 약품 액 또는 순수(이하, '작용액'이라고 칭함)가 유입될 수 있도록 작용액 유입구가 천공된다.

이러한 구성을 가지는 배스플레이트는 반도체 웨이퍼의 식각 공정을 수행하거나 또는 세정 공정을 수행할 경우에 배스플레이트 내에 반도체 웨이퍼를 넣고, 배스에 넣은 후 작용액을 투입시킴으로서 배스플레이트의 작용 액 유입구를 통해 배스내의 작용 액을 유입시키게 된다. 그러면, 배스플레이트 내에 장입되어 있는 반도체 웨이퍼의 소정 부위가 작용 액에 침지되어 식각 또는 세정된다.

상기한 종래의 베스플레이트는 저면에 동일한 크기의 유입구가 격자형태로 배열 형성된 구조로 되어 있다.

그러나 상기한 종래의 베스플레이트구조는 작용액 유입구를 통해 유입된 작용액이 배스플레이트의 바닥면과 측면 사이에서 원활하게 대류 및 와류되어야 하나, 대류와 와류현상이 원활히 발생되지 않는 경우 반도체 웨이퍼에 대하여 작용 액의 작용이 약한 데드 영역(dead zone)이 발생하게 된다. 상기 데드 영역에서는 작용 액의 흐름이 부족하므로 반도체 웨이퍼의 식각율이 저하되고, 이로 인하여 식각 단차의 발생률이 높아짐은 물론 반도체 웨이퍼를 세정할 경우에 균일하게 세정되지 않게 된다.

또한, 순수의 린스능력이 부분별로 상이하여 불순물의 발생정도가 웨이퍼마다 다르게 나타나거나, 테스트 일트(test yield)나 파라메트릭 테스트 데이터(parametric test data)의 분포가 위치별로 다르게 된다.

도 3, 도 4 및 도 5에는 종래 베스플레이트 사용에 따라 웨이퍼 위치별 상이한 결과가 나타나는 것을 잘 보여주고 있다.

현재 반도체 제조에 있어서 세정공정의 역할이 증대되고 있는 점을 고려한다면, 상기와 같은 데드영역의 발생은 매우 치명적이라 할 수 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 베스플레이트 저면에 형성되는 작용액 유입구의 구조를 개선하여 작용액의 흐름을 제어함으로서 전 웨이퍼에 대해 균일한 식각과 세정이 이루어지도록 된 세정장치의 베스플레이트를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 베스플레이트는 저면에 형성되는 작용액 유입구에 있어서, 유입구가 작용액의 투입위치에 따라 그 크기가 상이한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 작용액 유입구의 크기가 작용액의 베스플레이트 유입 압력에 반비례하여 형성된 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명은 작용액이 베스플레이트로 유입되는 위치에서 먼쪽으로 갈수록 작용액 유입구의 크기가 상대적으로 커지도록 된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 세정장치의 베스플레이트 저면을 도시한 개략적인 도면이다.

상기한 도면에 의하면, 베스플레이트(10)는 약품액이나 순수 등의 작용액이 베스 플레이트(10) 내로 유입될 수 있도록 저면에 다수개의 홀이 격자형태로 배열되어 형성된다.

여기서 본 발명은 상기 작용액 유입구(11)의 크기가 작용액이 주입되는 방향인 베스 플레이트(10)의 양 측면에서 중앙으로 갈수록 일정 비율로 커지는 구조로 된 것을 특징으로 한다.

즉, 베스플레이트(10) 저면의 측면쪽 유입구(11)는 그 직경이 가장 작고 중앙부분으로 갈수록 점차적으로 직경이 커지게 된다.

따라서 베스플레이트(10) 저면의 각 지점에 작용하는 작용액의 투입압력과 유입구(11)의 크기에 따라 베스플레이트(10) 전체에 걸쳐 작용액의 투입량을 동일하게 유지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 2는 본 발명에 따른 베스 플레이트(10)의 또다른 실시예를 도시한 도면이다.

상기한 도면에 따르면 작용액은 베스플레이트(10)의 저면 중앙으로 투입되는 데, 이 경우 베스플레이트(10)의 저면에 형성되는 유입구(11)는 중앙부에서 측면으로 갈수록 작용액 투입지점에서 방사방향을 따라 그 크기가 커지는 구조로 되어 있다.

여기서 상기 각 실시예는 베스 플레이트(10)에 대한 작용액의 투입지점에 따라 그 구조가 달라진 것으로서, 그 근본원리는 동일하다 할 것이다.

즉, 베스플레이트(10)로의 최초 투입지점에서의 주입액의 유입압력은 투입지점에서 벗어난 지점보다 상대적으로 높기 때문에 유입구(11)를 통과하는 속도도 높게 된다.

따라서 유량은 속도와 단면적의 곱에 비례하기 때문에 베스 플레이트(10) 전지점에서의 유량을 동일하게 하기 위해서는 각 지점의 주입액 속도에 반비례하여 주입구의 단면적을 크게 형성해야 하는 것이다.

이하 본 발명의 작용에 대해 설명하면, 상기와 같이 구성된 본 발명의 배스플레이트(10)는 반도체 웨이퍼의 소정 부위를 식각하는 식각 공정을 수행하거나 또는 순수로 세정하는 세정 공적을 수행할 경우에 먼저 배스플레이트(10) 내에 공정을 수행할 반도체 웨이퍼를 넣고 세정작업용 베스에 투입하게 된다.

이와 같은 상태에서 배스로 작용액을 유입시키게 되면, 베스 플레이트(10)의 작용액 유입구(11)를 통해 화살표로 도시된 바와 같이 흐르면서 베스 플레이트(10) 내부로 유입되게 된다.

이때, 직경이 작은 쪽의 작용액 유입구(11)로는 빠른 속도로 작용액이 유입되고 직경이 큰쪽의 작용액 유입구(11)로는 느린 속도로 작용액이 유입됨으로서 작용액 유입구(11) 전체의 유입량은 동일하게 된다.

따라서 베스플레이트(10) 전체에 고르게 작용액이 유입될 수 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 세정장치의 베스플레이트에 의하면, 작용액의 균일한 흐름으로 데드영역의 발생을 없애 식각 효율의 향상, 균일 식각 및 세정 효율 향상의 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 약품액이나 순수 등의 작용액이 배스 플레이트 내로 유입될 수 있도록 저면에 다수개의 작용액 유입구가 격자형태로 배열되어 형성된 배스플레이트에 있어서,

   작용액의 배스플레이트 투입위치, 배스플레이트 유입압력 중 하나 이상의 기준에 따라 상기 유입구의 크기가 상이한 것을 특징으로 하는 세정장치의 배스 플레이트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유입구의 크기는

   상기 작용액의 베스플레이트 유입 압력에 반비례하여 형성된 것을 특징으로 하는 세정장치의 배스 플레이트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 작용액 유입구의 크기가 작용액이 베스플레이트로 진입되는 위치에서 먼쪽으로 갈수록 상대적으로 커지도록 된 것을 특징으로 하는 세정장치의 배스 플레이트.

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