KR100788360B1 - 반도체 공정에서 세정액 공급 방법 및 장치 - Google Patents

반도체 공정에서 세정액 공급 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 공정에서 세정액 공급 방법 및 장치에 관한 것으로서, 초순수를 공급하는 초순수공급라인; 공기를 공급하는 공기공급라인; 상기 초순수라인 및 상기 공기공급라인과 연결되어 공기 및 세정액을 압송하는 벤츄리밸브; 전원이 인가되면 온오프되어 상기 벤츄리밸브의 동작을 제어하는 솔레노이드밸브; 및 리미트 센서(Limit Sensor)를 포함하고, 상기 세정액의 유량을 조절하는 유량조절 레귤레이터가 구비되어 상기 웨이퍼 세정 장치로 상기 세정액을 공급하는 세정액 공급 라인을 포함한다.
본 발명에 의하면, 반도체 공정에서 리미트 센서를 이용한 세정액 공급 방법 및 장치를 제공함으로써, 반도체 공정의 웨이퍼 세정 공정 중에 발생하는 공정 사고를 방지할 수 있고, 공정 사고시 세정액의 낭비를 줄일 수 있으며, 생산 비용을 절감하는 효과를 제공한다.
세정 공정, 세정액, 솔벤트, 리미트 센서

Description

반도체 공정에서 세정액 공급 방법 및 장치{Method and Apparatus for Suppling Cleaning Liquid in Semiconductor Process}
도 1은 종래의 반도체 공정에서 웨이퍼 세정 과정을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 공정에서 세정액 공급 장치의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 공정에서 세정액 공급 방법을 나타낸 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
210: 초순수공급라인 212: 수동밸브
214: 솔레노이드밸브 220: 공기공급라인
230: 벤츄리밸브 240: 유량조절 레귤레이터
242: 리미트 센서 250: 세정액공급라인
260: 웨이퍼 세정 장치
본 발명은 반도체 공정에서 세정액 공급 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 공정에서 리미트 센서를 이용한 세정액 공급 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 공정의 웨이퍼 세정 공정에서 솔벤트(Solvent), 특히 ACT 970의 경우 시간이 지남에 따라 세정액의 수분이 떨어져 단시간 밖에 사용하지 못하기 때문에, 일정 시간이 지난 후 일정 간격으로 세정액을 보충함으로써, 세정액의 공급 시간을 연장하고 있다.
도 1은 종래의 반도체 공정에서 세정액 공급 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 세정액 공급 장치는 정량 탱크(102a, 102b, 102c), 주 공급라인(104a, 104b, 104c), 주 공급 밸브(106a, 106b, 106c), 배스(108), 보충 공급라인(110a, 110b, 110c), 미터 펌프(112a, 112b, 112c) 및 보충 공급 밸브(112a, 112b, 112c) 등을 포함한다.
정량 탱크(102a, 102b, 102c)는 종류별 세정액의 양을 측정하여 저장하는 탱크로서, 정해진 위치만큼 채워서 최초의 세정액을 주 공급라인(104a, 104b, 104c)을 통해 주 공급 밸브(106a, 106b, 106c)를 이용하여 배스(108)로 각각 공급한다. 여기에서, 주 공급라인(104a, 104b, 104c)에는 펌프(도시 생략됨) 등을 포함하여 세정액의 양을 조절하여 배스(108)로 공급한다. 여기에서, 세정액은 반도체 소자의 제조 과정에서 사용되는 NH4OH, H2O2, 초순수, HCl 등을 의미하고, 이러한 세정액을 혼합하여 사용할 수도 있다.
그리고, 세정액의 증발에 따라 일정 시간이 지난 후에 세정액의 농도 유지 또는 세정액의 비율 유지를 위해 특정 세정액을 보충 공급하기 위해 정량 탱크(102a, 102b, 102c)에서는 각각의 세정액을 보충 공급라인(110a, 110b, 110c)을 통해 배스(108)로 공급하게 되는데, 이는 보충 공급라인(110a, 110b, 110c)에 포함되어 있는 미터 펌프(112a, 112b, 112c)와 보충 공급 밸브(114a, 114b, 114c)를 이용하여 세정액을 보충 공급하게 된다. 여기에서, 배스(108) 내에 농도계(도시 생략됨) 등의 측정기를 이용하여 세정액의 농도, 세정액의 비율 등을 측정하고, 이에 따라 보충 공급 신호를 제공하여 세정액을 보충 공급하게 된다.
예를 들면, 일정 시간이 지난 후에 농도를 유지하기 위해서 제공되는 보충 공급 신호에 따라 미터 펌프(112a, 112b, 112c)에서는 보충 공급라인(110a, 110b, 110c)을 통해 배스(108)로 세정액을 공급하게 된다. 여기에서, 보충 공급 밸브(114a, 114b, 114c)는 미터 펌프(112a, 112b, 112c)가 동작을 중지하면 보충 공급라인(110a, 110b, 110c)에 잔류 세정액이 공급되는 것을 방지하는 역할을 한다. 즉, 보충 공급 밸브(114a, 114b, 114c)는 압력 밸브로서, 일정 압력 이상에서 개방되므로 미터 펌프(112a, 112b, 112c)가 동작을 중지하면 닫히게 된다.
하지만, 종래의 웨이퍼 세정 공정에서 밸브에 이상이 발생하는 경우 다량의 세정액이 공급되거나 세정액이 제대로 공급되지 않아 공정 사고로 이어지는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 반 도체 공정에서 리미트 센서를 이용한 세정액 공급 방법 및 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 반도체 공정에서 밸브 이상으로 발생하는 공정 사고를 방지하기 위한 세정액 공급 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 반도체 공정의 웨이퍼 세정 공정에서 공정 시간을 증대시키기 위한 세정액 공급 방법 및 장치를 제공한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 웨이퍼를 세정하는 웨이퍼 세정 장치로 세정액을 공급하는 세정액 공급 장치에 있어서, 초순수를 공급하는 초순수공급라인; 공기를 공급하는 공기공급라인; 상기 초순수라인 및 상기 공기공급라인과 연결되어 공기 및 세정액을 압송하는 벤츄리밸브; 전원이 인가되면 온오프되어 상기 벤츄리밸브의 동작을 제어하는 솔레노이드밸브; 및 리미트 센서(Limit Sensor)를 포함하고, 상기 세정액의 유량을 조절하는 유량조절 레귤레이터가 구비되어 상기 웨이퍼 세정 장치로 상기 세정액을 공급하는 세정액 공급 라인을 포함한다.
본 발명은, 웨이퍼를 세정하는 웨이퍼 세정 장치로 세정액을 공급하는 방법에 있어서, (a) 상기 세정액을 상기 웨이퍼 세정 장치로 보내는 단계; (b) 상기 세정액의 유량이 하한값에서 상한값의 범위를 벗어난지 여부를 판단하는 단계; 및 (c) 상기 단계 (b)에서 상기 세정액의 유량이 상기 하한값에서 상기 상한값의 범위를 벗어난 경우 이를 표시하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 공정에서 세정액 공급 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 세정액 공급 장치는 수동으로 온오프되어 초순수의 공급을 조절하는 수동밸브(212) 및 전원이 인가되면 온오프되어 벤츄리밸브(230)의 동작을 제어하는 솔레노이드밸브(214)가 구비되고, 초순수를 공급하는 초순수공급라인(210), 전원이 인가되면 온오프되어 벤츄리밸브(230)의 동작을 제어하는 솔레노이드밸브(214)가 구비되고, 공기를 공급하는 공기공급라인(220), 초순수공급라인(210), 공기공급라인(220) 및 세정액공급라인(250)의 연결부에 설치되어 공기 및 세정액을 압송하는 벤츄리밸브(230), 리미트 센서(Limit Sensor)(242)를 포함하고, 세정액의 유량을 조절하는 유량조절 레귤레이터(240), 유량조절 레귤레이터(240)가 구비되고, 웨이퍼 세정 장치(260)로 세정액을 공급하는 세정액공급라인(250) 및 솔레노이드밸브(214) 및 벤츄리밸브(230) 등을 포함하는 밸브의 이상을 표시하는 모니터링 장치(280) 등을 포함한다. 여기서, 웨이퍼 세정 장치(260)는 30~40 리터의 세정액을 채워 장시간 사용하는 스텐레스스틸(SUS) 또는 쿼츠(Quartz)로 된 배스(Bath)로서, 다수의 웨이퍼를 담궈서 솔벤트(Solvent) 등의 세정액을 이용하여 웨이퍼에 존재하는 폴리머(Polymer)를 제거하게 된다.
본 발명에 따른 리미트 센서(Limit Sensor)(242)는 상한치 리미트 센서(242a) 및 하한치 리미트 센서(242b)로 구성되어 상한값과 하한값을 갖고, 웨이퍼 세정 장치(260)로 흐르는 세정액의 유량이 하한값에서 상한값의 범위를 벗어난 경우 솔레노이드밸브(214) 및 벤츄리밸브(230) 등을 포함하는 밸브에 이상이 있는 것으로 판단하고, 모니터링 장치(280)를 통하여 이를 표시하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 공정에서 세정액 공급 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 세정액 공급 장치는 전원이 인가됨에 따라 솔레노이드밸브(214)를 온하여 벤츄리밸브(230)를 동작시킴으로써, 세정액을 웨이퍼 세정 장치(260)로 보낸다(S310).
세정액 공급 장치는 리미트 센서(242)를 통하여 흐르는 세정액의 유량이 하한값에서 상한값의 범위를 벗어난지 여부를 판단하고(S320), 세정액의 유량이 하한값에서 상한값의 범위를 벗어나지 않은 경우 계속해서 세정액을 웨이퍼 세정 장치(260)로 보낸다(S322).
세정액 공급 장치는 단계 S320에서 세정액의 유량이 하한값에서 상한값의 범위를 벗어난 경우 모니터링 장치(280)를 통하여 이를 표시한다(S330).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아 니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 반도체 공정에서 리미트 센서를 이용한 세정액 공급 방법 및 장치를 제공함으로써, 반도체 공정의 웨이퍼 세정 공정 중에 발생하는 공정 사고를 방지할 수 있고, 공정 사고시 세정액의 낭비를 줄일 수 있으며, 생산 비용을 절감하는 효과를 제공한다.

Claims (6)

  1. 웨이퍼를 세정하는 웨이퍼 세정 장치로 세정액을 공급하는 세정액 공급 장치에 있어서,
    초순수를 공급하는 초순수공급라인;
    공기를 공급하는 공기공급라인;
    상기 초순수라인 및 상기 공기공급라인과 연결되어 공기 및 세정액을 압송하는 벤츄리밸브;
    전원이 인가되면 온오프되어 상기 벤츄리밸브의 동작을 제어하는 솔레노이드밸브; 및
    리미트 센서(Limit Sensor)를 포함하고, 상기 세정액의 유량을 조절하는 유량조절 레귤레이터가 구비되어 상기 웨이퍼 세정 장치로 상기 세정액을 공급하는 세정액 공급 라인
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정에서 세정액 공급 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 세정액 공급 장치는 상기 벤츄리밸브 및 상기 솔레노이드밸브의 이상을 표시하는 모니터링 장치
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정에서 세정액 공급 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 리미트 센서는 상한치 리미트 센서 및 하한치 리미트 센서로 구성되어 상한값과 하한값을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 공정에서 세정액 공급 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 세정액 공급 장치는 세정액의 유량이 상기 하한값에서 상기 상한값의 범위를 벗어난 경우 밸브에 이상이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정에서 세정액 공급 장치.
  5. 웨이퍼를 세정하는 웨이퍼 세정 장치로 세정액을 공급하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 세정액을 상기 웨이퍼 세정 장치로 보내는 단계;
    (b) 상기 세정액의 유량이 하한값에서 상한값의 범위를 벗어난지 여부를 판단하는 단계; 및
    (c) 상기 단계 (b)에서 상기 세정액의 유량이 상기 하한값에서 상기 상한값의 범위를 벗어난 경우 이를 표시하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정에서 세정액 공급 방법.
  6. 제5항에서, 상기 단계 (c) 이후에,
    (d) 상기 단계 (b)에서 상기 세정액의 유량이 상기 하한값에서 상기 상한값의 범위를 벗어나지 않은 경우 계속해서 상기 세정액을 상기 웨이퍼 세정 장치로 보내는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정에서 세정액 공급 방법.
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