KR100791114B1

KR100791114B1 - 건조장치

Info

Publication number: KR100791114B1
Application number: KR1020010013708A
Authority: KR
Inventors: 호로키 쯔우지; 켄이치 키타가와; 하루키 소노다; 야수오미 모리토; 유카 하야미
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-10-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2008-01-02
Also published as: JP2002124505A; KR20020030245A

Abstract

본 발명은, 건조장치에 관한 것으로서, 제1노즐(41)에 추가하여 제2노즐(42a, 42b)을 설치한다. 제2노즐(42a, 42b)은, 반도체웨이퍼(31)와 트레이(32)의 접촉부분을 향하여 IPA를 포함한 N₂가스를 분사한다. 제1노즐(41)과 제2노즐(42a, 42b)로 공급되는 IPA를 포함한 N₂가스는 히터(43)에 의해 가열되어 있는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 지그와 피처리물의 접촉부분에서의 건조 잔여물을 방지할 수 있으며, 피처리물 전체를 양호하게 건조시킬 수 있는 건조장치를 제공할 수 있다.

Description

건조장치{DRYER}

도 1은 본 발명에 따른 건조장치의 제1실시예를 나타낸 구성도,

도 2는 본 발명의 실시예의 처리조 및 노즐 부분을 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명의 건조장치의 제2실시예를 나타낸 구성도,

도 4는 종래의 건조장치를 나타낸 구성도,

도 5는 반도체웨이퍼가 트레이에 수용된 상태를 나타낸 평면도,

도 6은 건조 잔여물을 설명하기 위하여 나타낸 반도체웨이퍼의 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 처리조 15 : 처리액공급관

16 : 처리액 18 : 처리액배출관

19 : IPA탱크 22 : N₂공급관

24 : IPA가스공급관 41 : 제1노즐

42a, 42b : 제2노즐 43, 45 : 히터

46 : N₂가스공급관

본 발명은, 반도체웨이퍼와 액정용 유리기판 등의 피처리물을 건조시키는 건조장치에 관한 것이다.

예를 들어, 반도체 제조공정에 있어서는, 반도체웨이퍼의 각종 처리 후에 반도체웨이퍼의 세정과 건조가 행해지고 있다. 여기서, 반도체웨이퍼의 건조에 관해서는, 건조 잔여물을 발생시키지 않고 반도체웨이퍼 전체를 균일하게 건조시키는 것이 제조시 생산성을 향상시키는 데 있어서 중요하다.

반도체웨이퍼의 건조장치로서는 여러 가지가 개발되고 있지만, 그 중 하나로서 도 4에 나타낸 바와 같은 것이 있다. 이 건조장치는, 처리조(11) 내의 처리액(16) 속에 반도체웨이퍼(31)를 침지시킨 상태로 한 후, 처리액(16)의 상방에서 기체를 분사시키면서 처리액(16)을 처리조(11)의 외부로 배출함으로써 반도체웨이퍼(31)를 건조시키는 것으로, 이하 상세히 설명한다.

도 4에 있어서, 참조번호 11은 처리조로서, 상면은 개폐가 자유로운 덮개(12)로 되어있으며, 덮개(12)의 내면중앙부에는 기체분사노즐(13)이 부착되어 있다. 이 처리조(11)의 저부 일측에는, 중간에 밸브(14)를 갖는 처리액공급관(15)이 접속되어 있고, 이 처리액공급관(15)을 통하여 처리조(11) 내로 처리액(16)이 공급된다. 한편, 처리조(11)의 저부 타측에는, 중간에 밸브(17)를 갖는 처리액배출관(18)이 접속되어 있고, 이 처리액배출관(18)을 통하여 처리조(11) 내의 처리액(16)을 처리조(11)의 외부로 배출할 수 있다. 참조번호 19는 IPA(ISOPROPYL ALCOHOL)(20)를 수용한 IPA탱크로, IPA탱크내부(IPA(20)내)에는, 중간에 밸브(21)를 갖는 N₂공급관(22)을 통해 N₂가스가 공급된다. 또한, 이 IPA탱크(19) 내부는, 중간에 밸브(23)를 갖는 IPA가스공급관(24)에 의해 상기 기체분사노즐(13)에 연통된다.

상기와 같은 건조장치를 이용하여 반도체웨이퍼(31)를 건조하는 경우에는, 먼저 처리액공급관(15)의 밸브(14)를 열고, 처리액(순수)(16)을 처리조(11) 내에 공급한다. 이 때, 처리액(16)은, 후술할 반도체웨이퍼(31)가 완전히 처리액(16) 속에 침지되는 높이까지 공급한다. 다음으로, 처리조(11)의 상면 덮개(12)를 열고 처리조(11) 내의 처리액(16) 속에 반도체웨이퍼(31)를 침지시킨다. 이 때, 반도체웨이퍼(31)는 도 5에 도시된 바와 같이 다수가 전후방향으로 놓여져서 트레이(32) 내에 수용되어 있으며, 이 트레이(32)와 함께 다수의 반도체웨이퍼(31)가 처리액(16) 속에 침지된다. 반도체웨이퍼(31)는, 전체가 완전히 처리액(16) 속에 침지된다.

다음으로, 밸브(21, 23)를 열고 N₂공급관(22)에서 N₂가스를 IPA탱크(19) 내로 공급함으로써 IPA탱크(19) 내의 IPA(20)를 버블링(Bubbling)시킨다. 그리고, 이에 의해, IPA탱크(19) 내에 발생한 IPA를 포함한 N₂가스(기체)를 IPA가스공급관(24)을 통하여 기체분사노즐(13)로 보내고, 이 기체분사노즐(13)을 통하여 처리액(16)의 상방에서 분사시킨다. 이와 동시에, 혹은, IPA를 포함한 N₂가스의 분사를 조금 행하여 처리액(16) 상방의 처리조(11) 내에 IPA분위기가 충만하고 나서, 처리액배출관(18)의 밸브(17)를 열어 처리조(11) 내의 처리액(16)을 배출하기 시작한다.

그러면, IPA를 포함한 N₂가스의 분사로 처리액(16)의 상면에 IPA 박막이 발생하고, 그 상태에서 처리액(16)의 상면이 서서히 내려간다. 그러면, 반도체웨이퍼(31)의, 기체와 액체의 경계부분에서 처리액(순수)과 IPA에 의한 표면장력을 이용한 건조가 행해지고, 이 건조가 처리액(16)의 배출에 따라 반도체웨이퍼(31)의 상단에서 하단까지 실시되므로, 처리액(16)의 배출종료시점에서는 반도체웨이퍼(31)가 깨끗하게 건조된다. 이 때, 동시에 트레이(32)도 건조된다. 그 후, 밸브(21, 23)를 닫고 IPA를 포함한 N₂가스의 공급을 정지한 후, 처리조(11)의 상면 덮개(12)를 열고, 건조된 반도체웨이퍼(31)와 트레이(32)를 꺼낸다.

그러나, 도 4와 같은 종래의 건조장치에서는, 반도체웨이퍼(31)와 트레이(32)의 접촉부분(도 5 및 도 6의 참조번호 33으로 나타낸 부분)에 건조 잔여물이 발생하기 쉽다는 문제점이 있었다. 즉, 반도체웨이퍼(31)는, 트레이(32)에 수용될 때, 도 5에 도시한 바와 같이, 트레이(32)의 내측부 내면에 형성된 홈(34)에 반도체웨이퍼(31)의 양측부를 삽입하고 있다. 따라서, 반도체웨이퍼(31)의 양측부가 트레이(32)와 접하게 되고, 이 부분에서 건조 잔여물이 발생하기 쉬웠다.

따라서, 본 발명의 목적은, 피처리물과 지그와의 접촉부분에 건조 잔여물이 발생하지 않고, 피처리물 전체를 양호하게 건조시킬 수 있는 건조장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 본 발명에 따라, 지그에 수용된 피처리물을 처리조 내의 처리액 속에 침지시킨 상태로 한 후, 처리액의 상방에서 기체를 분사시키면서 처리액을 처리조의 외부로 배출함으로써 피처리물을 건조하는 건조장치에 있어서, 지그와 피처리물의 접촉부분을 향하여 기체를 상방에서 분사하는 분사부를 설치한 것을 특징으로 한다. 보다 구체적으로는, 소정의 위치에서 기체를 분사하는 제1분사부에 추가하여, 상기 접촉부분을 향하여 기체를 분사하는 제2분사부를 설치한다. 또한, 제1분사부에서 분사되는 기체는 IPA를 포함한 N₂가스, 제2분사부에서 분사되는 기체는 N₂가스 또는 IPA를 포함한 N₂가스로 한다.

상기 건조장치에 있어서, 상기 접촉부분을 향하여 분사되는 기체는 가열되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 접촉부분을 향하여 분사되는 기체는 고압으로 분사되는 것이 바람직하다. 더욱이, 상기 접촉부분을 향하여 분사되는 기체는 고압이고, 또한 가열되어 분사되어도 좋다.

다음으로 첨부도면을 참조하여 본 발명에 의한 건조장치의 실시예를 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 건조장치의 제1실시예를 나타낸 구성도이다. 이 제1실시예에 있어서는, 처리조(11)의 상면 덮개(12)의 내면에, 기체분사부로서 제1노즐(41)과, 한 쌍의 제2노즐(42a, 42b)이 부착된다. 또한, 이들 세 개의 노즐(41, 42a, 42b)에 IPA탱크(19)에서 IPA가스공급관(24)에 의해 IPA를 포함한 N₂가스가 공급되지만, IPA가스공급관(24) 상에는, 밸브(23)의 가까운 쪽에 히터(43)가 설치된다. 도 1의 기타 구성은 도 4의 종래의 장치와 동일하며, 동일부분은 도 4와 동일부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

제1노즐(41)은 덮개(12)의 내면 중앙부에 부착되어 있으며, 도 4의 종래 장치의 기체분사노즐(13)과 동일하다. 한 쌍의 제2노즐(42a, 42b)은, 처리조(11) 내의 처리액(16) 속에 침지된 반도체웨이퍼(31)와 트레이(지그)(32)와의 접촉부분에 대응하여 상기 제1노즐(41)의 양측에 설치되어 있으며, 상기 반도체웨이퍼(31)와 트레이(32)의 접촉부분을 향하여 IPA를 포함한 N₂가스를 분사한다.

따라서, 상기 건조장치에 의하면, 처리조(11) 내의 처리액(순수)(16) 속에 반도체웨이퍼(31)와 트레이(32)를 침지시킨 상태로 한 후, 처리액(16)의 상방에서 제1 및 제2노즐(41, 42a, 42b)에 의해 IPA를 포함한 N₂가스를 분사시키면서 처리액(16)을 처리조(11)의 외부로 배출하여 반도체웨이퍼(31)를 건조할 때, 한 쌍의 제2노즐(42a, 42b)에서는, 반도체웨이퍼(31)와 트레이(32)와의 접촉부분을 향하여 IPA를 포함한 N₂가스가 분사된다. 따라서, 반도체웨이퍼(31)와 트레이(32)와의 접촉부분에서의 건조효과가 높아지고, 접촉부분에 건조 잔여물이 발생하지 않고, 반도체웨이퍼(31) 전체를 양호하게 건조시킬 수 있다. 게다가, 도 1의 건조장치에 있어서는, IPA탱크(19)에서 도출된 IPA를 포함한 N₂가스가 히터(43)에 의해, 예를 들어, 70℃∼100℃로 가열되고, 승온된 IPA를 포함한 N₂가스가 제1 및 제2노즐(41, 42a, 42b)에서 분사된다. 따라서, 반도체웨이퍼(31)와 트레이(32)와의 접촉부분의 건조효과가 한층 높아지고, 상기 접촉부분에서의 건조 잔여물이 확실히 방지된다.

더욱이, 반도체웨이퍼(31)는 도 2에 도시한 바와 같이, 다수가 전후방향으로 놓여져서 트레이(32)(미도시)에 수용되고, 다시 처리조(11)에 투입된다. 따라서, 처리조(11)의 덮개(12) 내면에 부착된 제1 및 제2노즐(41, 42a, 42b)은, 전후방향으로 놓여진 다수의 반도체웨이퍼(31)의 모든 두께에 대응하도록 막대형상으로 형성되며, 막대부의 전체길이에 걸쳐 소정간격으로 복수의 분사공(44)이 설치된다. 이에 의해, 전후방향으로 놓여진 모든 반도체웨이퍼(31)에 대하여 제1 및 제2노즐(41, 42a, 42b)에서 균일하게 IPA를 포함한 N₂가스를 분사할 수 있다.

도 3은 본 발명의 건조장치의 제2실시예를 나타낸다. 이 제2실시예에서는, IPA탱크(19)에서 발생한 IPA를 포함하는 N₂가스가 종래와 같이 가열되지 않고 IPA가스공급관(24)을 통하여 제1노즐(41)로만 공급된다. 한편, 제2노즐(42a, 42b)에는, N₂가스가 히터(45)에 의해 70℃∼100℃의 온도로 가열된 후에, N₂가스공급관(46)(중간에 밸브(47)를 갖는다)에 의해 공급된다.

따라서, 이 제2실시예에서는, 반도체웨이퍼(31)의 건조시, 반도체웨이퍼(31)와 트레이(32)와의 접촉부분에 대해서는, 가열된 N₂가스가 제2노즐(42a, 42b)에서 분사된다. 이렇게 하더라도, 반도체웨이퍼(31)와 트레이(32)의 접촉부분에서의 건조효과를 높이는 것은 상기 제1실시예와 마찬가지이며, 상기 접촉부분에서의 건조 잔여물을 방지하고, 반도체웨이퍼(31)의 전체를 양호하게 건조시킬 수 있다.

더욱이, 상기 제1 및 제2실시예에 있어서, 제2노즐(42a, 42b)에서 분사되는 가스를 고압(4kPa∼10kPa)으로 분사시켜도 좋다. 그렇게 하면, 제2노즐(42a, 42b) 에서 가스가 반도체웨이퍼(31)와 트레이(32)의 접촉부분에 양호하게 도달하므로, 상기 접촉부분의 건조효과를 더욱 높일 수 있다. 또한, 가스의 고압화와 가스의 가열을 동시에 행하여, 접촉부분에서의 건조효과를 더욱 높일 수도 있다.

또한, 상기 실시예에서는 노즐에서 분사되는 기체로서 N₂가스 또는 IPA를 포함한 N₂가스를 사용하였지만, 그 밖의 기체(예를 들어, N₂를 대신하여 건조공기 등)를 사용할 수 있다. 더욱이, 상기 실시예는 반도체웨이퍼를 건조하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 장치는, 액정용 유리 기판이나 그 밖의 피처리물을 건조시킬 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 건조장치에 따르면, 지그와 피처리물의 접촉부분을 향하여 기체를 상방에서 분사하는 분사부를 설치함으로써, 상기 접촉부분에서의 건조 잔여물을 방지할 수 있으며, 피처리물 전체를 양호하게 건조시킬 수 있다.

Claims

지그에 수용된 피처리물을 처리조 내의 처리액 속에 침지시킨 상태로 한 후, 처리액의 상방에서 기체를 분사시키면서 처리액을 처리조의 외부로 배출함으로써 피처리물을 건조하는 건조장치에 있어서,

소정의 위치에 지그와 피처리물의 접촉부분을 향하여 기체를 상방에서 분사하는 제1의 분사부와,

상기 접촉부분을 향하여 기체를 분사하는 제2의 분사부를 설치하고,

상기 제1의 분사부에서는 IPA를 포함한 N₂가스를 분사하고,

상기 제2의 분사부에서는 N₂가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 건조장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 접촉부분을 향하여 분사되는 기체는 가열되어 있는 것을 특징으로 하는 건조장치.
제1항에 있어서,

상기 접촉부분을 향하여 분사되는 기체는 고압으로 분사되는 것을 특징으로 하는 건조장치.
제1항에 있어서,

상기 접촉부분을 향하여 분사되는 기체는 고압이고, 또한 가열되어 분사되는 것을 특징으로 하는 건조장치.