KR101381634B1 - Apparatus for injecting multi-phase fluid - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다상유체 분사장치에 관한 것으로, 본 발명은 웨이퍼 상에 유체를 분사시키는 분사유닛; 상기 분사유닛에 연결되어 스팀을 공급하는 스팀공급유닛; 상기 분사유닛에 연결되어 압축건조공기를 공급하는 압축건조공기공급유닛; 상기 분사유닛에 연결되어 순수를 공급하는 순수공급유닛;을 포함하며, 상기 분사유닛은 스팀, 압축건조공기, 순수가 혼합된 다상 유체를 분사시키는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 환경 오염 물질인 알칼리성 세정액, 산성 세정액 등의 세정액 사용하지 않고 웨이퍼를 세정하게 된다. 또한, 본 발명은 웨이퍼의 세정을 빠르게 할 뿐만 아니라 웨이퍼를 균일하게 세정하여 세정 정도를 높이게 된다.The present invention relates to a multi-phase fluid injector, the present invention comprises an injection unit for injecting a fluid on the wafer; A steam supply unit connected to the injection unit to supply steam; A compressed dry air supply unit connected to the injection unit and supplying compressed dry air; And a pure water supply unit connected to the injection unit to supply pure water, wherein the injection unit injects a multiphase fluid mixed with steam, compressed air, and pure water. According to the present invention, the wafer is cleaned without using cleaning liquids such as alkaline cleaning liquids and acidic cleaning liquids which are environmental pollutants. In addition, the present invention not only speeds up the cleaning of the wafer but also uniformly cleans the wafer to increase the degree of cleaning.

Description

다상유체 분사장치{APPARATUS FOR INJECTING MULTI-PHASE FLUID}Multiphase Fluid Injector {APPARATUS FOR INJECTING MULTI-PHASE FLUID}

본 발명은 다상유체 분사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multiphase fluid injector.

반도체 디바이스 제조공정에서는 웨이퍼에 패턴을 형성한 후 세정하는 세정 공정이 반복된다. 웨이퍼를 세정하는 이유는 포토레지스트막이나 폴리머막 등의 유기물이나 파티클 등을 제거하는 것이다. In the semiconductor device manufacturing process, a cleaning process is repeated in which a wafer is patterned and then cleaned. The reason for cleaning the wafer is to remove organic materials such as a photoresist film and a polymer film, particles and the like.

웨이퍼의 세정 공정은 웨이퍼를 회전시키는 상태에서 알칼리성 세정액과 산성 세정액의 조합이나 그 밖의 약품을 웨이퍼 세정면, 즉 상면에 분사하여 세정하게 된다. 웨이퍼 세정 공정에 사용되는 세정액은 고가이고 환경 오염을 유발시키는 물질이다.In the cleaning process of the wafer, a combination of the alkaline cleaning liquid and the acidic cleaning liquid or other chemicals is sprayed onto the cleaning surface of the wafer, that is, the upper surface, while the wafer is being rotated. The cleaning liquid used in the wafer cleaning process is expensive and causes environmental pollution.

한편, 웨이퍼를 세정하는 공정은 짧은 시간에 이루어져야 할 뿐만 아니라 세정 정도가 높아야 한다.On the other hand, the process of cleaning the wafer should be performed not only in a short time but also in a high degree of cleaning.

본 발명의 목적은 환경 오염 물질인 알칼리성 세정액, 산성 세정액 등의 세정액 사용하지 않고 웨이퍼를 세정하는 다상유체 분사장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multiphase fluid injector for cleaning a wafer without using cleaning liquids such as alkaline cleaning liquids and acidic cleaning liquids which are environmental pollutants.

또한, 본 발명의 다른 목적은 웨이퍼의 세정을 빠르게 할 뿐만 아니라 웨이퍼를 균일하게 세정하여 세정 정도를 높이는 다상유체 분사장치를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a multi-phase fluid ejection apparatus which not only speeds up the cleaning of the wafer but also uniformly cleans the wafer to increase the degree of cleaning.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 웨이퍼 상에 유체를 분사시키는 분사유닛; 상기 분사유닛에 연결되어 스팀을 공급하는 스팀공급유닛; 상기 분사유닛에 연결되어 압축건조공기를 공급하는 압축건조공기공급유닛; 상기 분사유닛에 연결되어 순수를 공급하는 순수공급유닛;을 포함하며, 상기 분사유닛은 스팀, 압축건조공기, 순수가 혼합된 다상 유체를 분사시키는 것을 특징으로 하는 다상유체 분사장치가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, the injection unit for injecting a fluid on the wafer; A steam supply unit connected to the injection unit to supply steam; A compressed dry air supply unit connected to the injection unit and supplying compressed dry air; And a pure water supply unit connected to the injection unit and supplying pure water, wherein the injection unit is provided with a multiphase fluid injector, which injects a multiphase fluid in which steam, compressed air, and pure water are mixed.

상기 스팀공급유닛은 스팀을 발생시키는 스팀발생기와, 상기 분사유닛과 스팀발생기를 연결하는 스팀공급라인과, 상기 스팀공급라인을 통해 상기 분사유닛으로 공급되는 스팀의 압력과 유량을 조절하는 스팀조절유닛을 포함하는 것이 바람직하다.The steam supply unit includes a steam generator for generating steam, a steam supply line for connecting the injection unit and the steam generator, a steam control unit for controlling the pressure and flow rate of steam supplied to the spray unit through the steam supply line, It is preferable to include.

상기 스팀조절유닛은 상기 스팀발생기에 구비되는 제1 압력게이지와, 상기 스팀발생기의 출구측에 인접하게 상기 스팀공급라인에 구비되는 개폐밸브와, 상기 개폐밸브와 상기 분사유닛 사이에 위치하도록 상기 스팀공급라인에 구비되는 유량조절밸브와, 상기 유량조절밸브와 분사유닛 사이에 위치하도록 상기 스팀공급라인에 구비되는 유량게이지와, 상기 유량게이지와 분사유닛 사이에 위치하도록 스팀공급라인에 구비되는 제2 압력게이지를 포함하는 것이 바람직하다.The steam control unit includes a first pressure gauge provided in the steam generator, an opening / closing valve provided in the steam supply line adjacent to an outlet side of the steam generator, A flow rate control valve provided in the supply line, a flow rate gauge provided in the steam supply line to be positioned between the flow rate control valve and the injection unit, and a second flow rate provided in the steam supply line to be positioned between the flow rate gauge and the injection unit It is preferable to include a pressure gauge.

상기 압축건조공기공급유닛은 압축건조공기가 채워진 압축건조공기저장탱크와, 상기 분사유닛과 상기 압축건조공기저장탱크를 연결하는 압축공기공급라인과, 상기 압축공기공급라인을 통해 상기 분사유닛으로 공급되는 압축건조공기의 유량을 제어하는 압축공기조절유닛을 포함하는 것이 바람직하다.Wherein the compressed dry air supply unit comprises a compressed dry air storage tank filled with compressed dry air, a compressed air supply line connecting the spray unit and the compressed dry air storage tank, It is preferable to include a compressed air control unit for controlling the flow rate of the compressed dry air.

상기 압축공기조절유닛은 상기 압축건조공기저장탱크의 출구측에 인접하게 상기 압축공기공급라인에 구비되는 개폐밸브와, 상기 개폐밸브와 분사유닛 사이에 위치하도록 상기 압축공기공급라인에 구비되는 유량조절밸브와, 상기 유량조절밸브와 분사유닛 사이에 위치하도록 압축공기공급라인에 구비되는 유량게이지를 포함하는 것이 바람직하다.Wherein the compressed air adjusting unit includes an open / close valve provided in the compressed air supply line adjacent to an outlet side of the compressed dry air storage tank, and a flow control unit provided in the compressed air supply line so as to be positioned between the open / It is preferable to include a valve and a flow gauge provided in the compressed air supply line to be located between the flow control valve and the injection unit.

상기 순수공급유닛은 순수가 채워진 순수저장탱크와, 상기 분사유닛과 순수저장탱크를 연결하는 순수공급라인과, 상기 순수공급라인을 통해 상기 분사유닛으로 공급되는 순수의 유량을 제어하는 순수조절유닛을 포함하는 것이 바람직하다.The pure water supply unit includes a pure water storage tank filled with pure water, a pure water supply line connecting the spray unit and the pure water storage tank, and a pure water control unit to control the flow rate of pure water supplied to the injection unit through the pure water supply line. It is preferable to include.

상기 순수조절유닛은 상기 순수 저장탱크의 출구측에 인접하게 상기 순수공급라인에 구비되는 개폐밸브와, 상기 개폐밸브와 상기 분사유닛 사이에 위치하도록 상기 순수공급라인에 구비되는 유량조절밸브와, 상기 유량조절밸브와 상기 분사유닛 사이에 위치하도록 상기 순수공급라인에 구비되는 유량게이지를 포함하는 것이 바람직하다.The pure water control unit includes an on / off valve provided in the pure water supply line adjacent to an outlet side of the pure water storage tank, a flow rate control valve provided in the pure water supply line so as to be located between the on / off valve and the injection unit; It is preferable to include a flow gauge provided in the pure water supply line to be located between the flow control valve and the injection unit.

상기 분사유닛은 상기 스팀과 압축건조공기가 혼합되는 혼합공간과, 상기 혼합공간과 분사구를 연통시키는 메인유로와, 상기 메인유로와 연결되어 상기 순수가 유입되는 보조유로를 포함하며, 상기 분사유닛에 상기 혼합공간의 압력을 측정하는 압력게이지가 구비되는 것이 바람직하다.The injection unit includes a mixing space in which the steam and the compressed dry air are mixed, a main flow passage communicating the mixing space and the injection hole, and an auxiliary flow passage connected to the main flow passage, into which the pure water is introduced, into the injection unit. It is preferable that a pressure gauge for measuring the pressure of the mixing space is provided.

본 발명은 스팀, 압축건조공기, 순수의 혼합물인 다상 유체가 웨이퍼의 상면에 분사되어 웨이퍼의 도포 물질, 예를 들면, 포토레지스트막이나 폴리머막 등과 같은 도포 물질을 제거(세정)하게 된다. 따라서, 환경 오염 물질이며 고가인 알칼리성 세정액, 산성 세정액 등의 세정액 사용하지 않고 웨이퍼를 세정하게 되므로 환경 오염을 줄이고 세정 공정 단가를 감소시키게 된다.In the present invention, a multiphase fluid, which is a mixture of steam, compressed air, and pure water, is sprayed onto the upper surface of the wafer to remove (wash) a coating material such as a photoresist film or a polymer film. Therefore, the wafer is cleaned without using cleaning liquids such as alkaline cleaning liquids and acidic cleaning liquids, which are environmental pollutants, and thus, reduce environmental pollution and reduce cleaning process costs.

또한, 본 발명은 스팀, 압축건조공기, 순수의 혼합물인 다상 유체가 웨이퍼의 상면에 분사되어 스팀의 화학적인 활성에너지와 순수의 질량에 의한 물리적 에너지를 같이 이용하여 웨이퍼의 도포 물질, 예를 들면, 포토레지스트막이나 폴리머막 등과 같은 도포 물질을 제거(세정)하게 되므로 웨이퍼의 세정이 빠르고 매우 효과적이다.In addition, the present invention can be applied to a case where a polyphase fluid, which is a mixture of steam, compressed dry air, and pure water, is sprayed on the upper surface of a wafer and uses the chemical activation energy of steam and the physical energy due to the mass of pure water, Since the coating material such as the photoresist film or the polymer film is removed (washed), the cleaning of the wafer is quick and very effective.

또한, 본 발명은 노즐부재의 분사구를 통해 웨이퍼에 분사되는 다상 유체의 분사압력 및 순수의 분사 유량을 조절할 뿐만 아니라 그 분사압력 및 순수 분사 유량 상태를 유지하게 되므로 웨이퍼에 스팀의 화학적 활성에너지와 순수의 물리적 에너지를 필요한 양으로 제어할 수 있어 웨이퍼 상면의 여러 가지 오염 물질의 제거가 용이하고 웨이퍼의 상면을 균일하게 세정하게 되어 웨이퍼의 세정 정도를 높이게 된다.In addition, the present invention not only regulates the injection pressure and the injection flow rate of the pure water of the multi-phase fluid to be injected to the wafer through the injection hole of the nozzle member, but also maintains the injection pressure and the pure injection flow rate state, the chemical active energy of the steam and the pure water on the wafer It is possible to control the physical energy of the required amount to facilitate the removal of various contaminants on the upper surface of the wafer and to uniformly clean the upper surface of the wafer to increase the degree of cleaning of the wafer.

도 1은 본 발명에 따른 다상유체 분사장치의 일실시예를 도시한 배관도,
도 2는 본 발명에 따른 다상유체 분사장치의 일실시예를 구성하는 분사유닛을 도시한 측면도.1 is a piping diagram showing an embodiment of a multi-phase fluid injector according to the present invention,
Figure 2 is a side view showing the injection unit constituting an embodiment of the multi-phase fluid injector according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 다상유체 분사장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of a multiphase fluid injector according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 다상유체 분사장치의 일실시예를 도시한 배관도이다.1 is a piping diagram showing an embodiment of a multi-phase fluid injector according to the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 다상유체 분사장치의 일실시예는 분사유닛(100), 스팀공급유닛(200), 압축건조공기공급유닛(300), 순수공급유닛(400)을 포함한다.As shown in FIG. 1, one embodiment of the multi-phase fluid injector according to the present invention includes an injection unit 100, a steam supply unit 200, a compressed dry air supply unit 300, and a pure water supply unit 400. Include.

본 발명에 따른 다상유체 분사장치의 일실시예는 웨이퍼(W)를 세정하는 웨이퍼 세정 시스템을 구성하며, 웨이퍼 세정 시스템의 세정 챔버 내에 위치하는 웨이퍼(W)의 상면에 유체를 분사시킨다. 웨이퍼(W)는 버큠척(C)에 고정된 상태에서 회전유닛(미도시)에 의해 회전하게 된다. 상기 분사유닛(100)은 웨이퍼 세정 시스템을 구성하는 구동유닛(미도시)에 의해 직선 왕복 운동하면서 웨이퍼(W) 상면에 유체를 분사시킨다.One embodiment of the multi-phase fluid injector according to the present invention constitutes a wafer cleaning system for cleaning a wafer (W), and injects fluid onto the upper surface of the wafer (W) located in the cleaning chamber of the wafer cleaning system. The wafer W is rotated by the rotating unit (not shown) in the state fixed to the chuck C. The injection unit 100 injects fluid onto the upper surface of the wafer W while linearly reciprocating by a driving unit (not shown) constituting the wafer cleaning system.

상기 분사유닛(100)은 스팀(steam), 압축건조공기(CDA; compressed dry air), 순수(deionized water)를 포함하는 다상 유체를 분사시킨다. 상기 분사유닛(100)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 노즐부재(110)를 포함하며, 상기 노즐부재(110)는 상기 스팀과 압축건조공기가 혼합되는 혼합공간(111)과, 상기 혼합공간(111)과 분사구(112)를 연통시키는 메인유로(113)와, 상기 메인유로(113)와 연결되어 상기 순수가 유입되는 보조유로(114)를 포함한다. 상기 분사유닛(100)에 노즐부재(110)의 혼합공간(111)의 압력을 측정하는 압력게이지(120)가 구비된다. 상기 보조유로(114)를 통해 유입되는 순수는 상기 메인유로(113)를 통해 유동하는 스팀과 만나서 서로 섞이지 않고 스팀의 기체와 순수의 액체의 상을 유지하면서 상기 메인유로(113)를 통해 웨이퍼로 분사된다.The injection unit 100 injects a multiphase fluid including steam, compressed dry air (CDA), and deionized water. The injection unit 100, as shown in Figure 2, comprises a nozzle member 110, the nozzle member 110 and the mixing space 111 is mixed with the steam and compressed dry air, the mixing And a main flow passage 113 for communicating the space 111 and the injection hole 112, and an auxiliary flow passage 114 connected with the main flow passage 113 to introduce the pure water. The injection unit 100 is provided with a pressure gauge 120 for measuring the pressure of the mixing space 111 of the nozzle member 110. The pure water introduced through the auxiliary channel 114 meets the steam flowing through the main channel 113, does not mix with each other, and maintains the gas phase of the steam and the liquid of the pure liquid to the wafer through the main channel 113. Sprayed.

상기 스팀공급유닛(200)은 상기 분사유닛(100)에 연결되어 분사유닛(100)에 스팀을 공급한다. 상기 스팀공급유닛(200)은 스팀을 발생시키는 스팀발생기(210)와, 상기 분사유닛(100)과 스팀발생기(210)를 연결하는 스팀공급라인(220)과, 상기 스팀공급라인(220)을 통해 상기 분사유닛(100)으로 공급되는 스팀의 압력과 유량을 조절하는 스팀조절유닛(230)을 포함한다. 상기 스팀공급라인(220)의 한쪽은 상기 분사유닛(100)의 노즐부재(110)에 연결되어 혼합공간(111)과 연통되며, 다른 한쪽은 스팀발생기(210)의 출구에 연결된다. The steam supply unit 200 is connected to the injection unit 100 to supply steam to the injection unit 100. The steam supply unit 200 is a steam generator 210 for generating steam, a steam supply line 220 for connecting the injection unit 100 and the steam generator 210 and the steam supply line 220 It includes a steam control unit 230 for adjusting the pressure and flow rate of the steam supplied to the injection unit 100 through. One side of the steam supply line 220 is connected to the nozzle member 110 of the injection unit 100 to communicate with the mixing space 111, the other side is connected to the outlet of the steam generator 210.

상기 스팀조절유닛(230)은 제1 압력게이지(231), 개폐밸브(232), 유량조절밸브(233), 유량게이지(234), 제2 압력게이지(235)를 포함한다. 상기 제1 압력게이지(231)는 상기 스팀발생기(210)에 구비되며 스팀발생기(210) 내부의 스팀 압력을 측정한다. 상기 개폐유닛(232)은 상기 스팀발생기(210)의 출구 또는 출구에 인접하게 상기 스팀공급라인(220)에 구비된다. 상기 개폐밸브(232)를 오픈할 경우 상기 스팀공급라인(220)으로 스팀이 흐르게 되고 클로우즈할 경우 상기 스팀공급라인(220)으로 스팀이 흐르는 것이 차단된다. 상기 유량조절밸브(233)는 상기 개폐밸브(232)와 상기 분사유닛(100) 사이에 위치하도록 상기 스팀공급라인(220)에 구비된다. 상기 유량조절밸브(233)는 상기 스팀공급라인(220)으로 흐르는 스팀의 유량을 조절한다. 상기 유량게이지(234)는 상기 유량조절밸브(233)와 분사유닛(100) 사이에 위치하도록 상기 스팀공급라인(220)에 구비된다. 상기 유량게이지(234)는 상기 스팀공급라인(220)으로 흐르는 스팀의 유량을 측정한다. 상기 제2 압력게이지(235)는 상기 분사유닛(100)과 유량게이지(234) 사이에 위치하도록 상기 스팀공급라인(220)에 구비된다. 상기 제2 압력게이지(235)는 상기 분사유닛(100)에 인접하게 위치하는 것이 바람직하다. 상기 제2 압력게이지(235)는 분사유닛(100)으로 유입되는 스팀의 압력을 측정하게 된다.The steam control unit 230 includes a first pressure gauge 231, an open / close valve 232, a flow control valve 233, a flow gauge 234, and a second pressure gauge 235. The first pressure gauge 231 is provided in the steam generator 210 and measures the steam pressure inside the steam generator 210. The opening and closing unit 232 is provided in the steam supply line 220 adjacent to the outlet or outlet of the steam generator 210. When the on-off valve 232 is opened, steam flows to the steam supply line 220, and when closed, steam flows to the steam supply line 220. The flow control valve 233 is provided in the steam supply line 220 to be located between the on-off valve 232 and the injection unit 100. The flow control valve 233 controls the flow rate of steam flowing to the steam supply line 220. The flow gauge 234 is provided in the steam supply line 220 to be located between the flow control valve 233 and the injection unit 100. The flow gauge 234 measures the flow rate of steam flowing to the steam supply line 220. The second pressure gauge 235 is provided in the steam supply line 220 to be located between the injection unit 100 and the flow rate gauge 234. The second pressure gauge 235 is preferably located adjacent to the injection unit 100. The second pressure gauge 235 measures the pressure of steam flowing into the injection unit 100.

상기 압축건조공기공급유닛(300)은 상기 분사유닛(100)에 연결되어 상기 분사유닛(100)에 압축건조공기를 공급한다. 상기 압축건조공기공급유닛(300)은 압축건조공기가 채워진 압축건조공기저장탱크(310)와, 상기 분사유닛(100)과 상기 압축건조공기저장탱크를 연결하는 압축공기공급라인(320)과, 상기 압축공기공급라인(320)을 통해 상기 분사유닛(100)으로 공급되는 압축건조공기의 유량을 제어하는 압축공기조절유닛(330)을 포함한다. 상기 압축공기공급라인(320)의 한쪽은 상기 분사유닛(100)의 노즐부재(110)에 연결되어 혼합공간(111)과 연통되며, 다른 한쪽은 압축건조공기저장탱크(310)의 출구에 연결된다. The compressed dry air supply unit 300 is connected to the injection unit 100 to supply compressed dry air to the injection unit (100). The compressed dry air supply unit 300 includes a compressed dry air storage tank 310 filled with compressed dry air, a compressed air supply line 320 connecting the injection unit 100 and the compressed dry air storage tank, It includes a compressed air control unit 330 for controlling the flow rate of the compressed dry air supplied to the injection unit 100 through the compressed air supply line 320. One of the compressed air supply lines 320 is connected to the nozzle member 110 of the injection unit 100 to communicate with the mixing space 111 and the other is connected to the outlet of the compressed dry air storage tank 310 do.

상기 압축공기조절유닛(330)은 개폐밸브(331), 유량조절밸브(332), 유량게이지(333)를 포함한다. 상기 개폐밸브(331)는 상기 압축건조공기저장탱크(310)의 출구에 구비되거나 출구에 인접하도록 압축공기공급라인(320)에 구비된다. 상기 유량조절밸브(332)는 개폐밸브(331)와 분사유닛(100) 사이에 위치하도록 상기 압축공기공급라인(320)에 구비된다. 상기 유량조절밸브(332)는 압축공기공급라인(320)으로 흐르는 압축건조공기의 유량을 제어한다. 상기 유량게이지(333)는 상기 유량조절밸브(332)와 상기 분사유닛(100) 사이에 위치하도록 상기 압축공기공급라인(320)에 구비된다. 상기 유량게이지(333)는 상기 압축공기공급라인(320)에 흐르는 압축공기의 유량을 측정한다.The compressed air control unit 330 includes an open / close valve 331, a flow control valve 332, and a flow gauge 333. The open / close valve 331 is provided at the outlet of the compressed dry air storage tank 310 or is provided at the compressed air supply line 320 to be adjacent to the outlet. The flow control valve 332 is provided in the compressed air supply line 320 to be located between the on-off valve 331 and the injection unit 100. The flow control valve 332 controls the flow rate of the compressed dry air flowing to the compressed air supply line (320). The flow gauge 333 is provided in the compressed air supply line 320 to be located between the flow control valve 332 and the injection unit 100. The flow gauge 333 measures the flow rate of the compressed air flowing through the compressed air supply line 320.

상기 순수공급유닛(400)은 상기 분사유닛(100)에 연결되어 상기 분사유닛(100)에 순수를 공급한다. 상기 순수공급유닛(400)은 순수가 채워진 순수저장탱크(410)와, 상기 분사유닛(100)과 순수저장탱크(410)를 연결하는 순수공급라인(420)과, 상기 순수공급라인(420)을 통해 상기 분사유닛(100)으로 공급되는 순수의 유량을 제어하는 순수조절유닛(430)을 포함한다. 상기 순수공급라인(420)의 한쪽은 상기 분사유닛(100)의 노즐부재(110)에 연결되어 보조유로(114)와 연통되며, 다른 한쪽은 순수저장탱크(410)의 출구에 연결된다. The pure water supply unit 400 is connected to the injection unit 100 to supply pure water to the injection unit 100. The pure water supply unit 400 is a pure water storage tank 410 filled with pure water, a pure water supply line 420 connecting the injection unit 100 and the pure water storage tank 410, and the pure water supply line 420 It includes a pure water control unit 430 for controlling the flow rate of the pure water supplied to the injection unit 100 through. One side of the pure water supply line 420 is connected to the nozzle member 110 of the injection unit 100 to communicate with the auxiliary flow passage 114, the other side is connected to the outlet of the pure water storage tank 410.

상기 순수조절유닛(430)은 개폐밸브(431), 유량조절밸브(432), 유량게이지(433)를 포함한다. 상기 개폐밸브(431)는 상기 순수저장탱크(410)의 출구에 구비되거나 출구측에 인접하도록 상기 순수공급라인(420)에 구비된다. 상기 개폐밸브(431)를 오픈할 경우 상기 순수공급라인(420)으로 순수가 흐르게 되고 클로우즈할 경우 상기 순수공급라인(420)으로 순수가 흐르는 것이 차단된다. 상기 유량조절밸브(432)는 상기 개폐밸브(431)와 상기 분사유닛(100) 사이에 위치하도록 상기 순수공급라인(420)에 구비된다. 상기 유량조절밸브(432)는 상기 순수공급라인(420)에 흐르는 순수의 유량을 조절한다. 상기 유량게이지(433)는 상기 유량조절밸브(432)와 상기 분사유닛(100) 사이에 위치하도록 상기 순수공급라인(420)에 구비된다. 상기 유량게이지(433)는 상기 순수공급라인(420)으로 흐르는 순수의 유량을 측정한다.The pure water control unit 430 includes an open / close valve 431, a flow control valve 432, and a flow gauge 433. The on-off valve 431 is provided at the outlet of the pure water storage tank 410 or is provided in the pure water supply line 420 to be adjacent to the outlet side. Pure water flows to the pure water supply line 420 when the on-off valve 431 is opened, and pure water flows to the pure water supply line 420 when closed. The flow control valve 432 is provided in the pure water supply line 420 to be located between the on-off valve 431 and the injection unit 100. The flow rate control valve 432 adjusts the flow rate of the pure water flowing in the pure water supply line 420. The flow gauge 433 is provided in the pure water supply line 420 to be located between the flow control valve 432 and the injection unit 100. The flow gauge 433 measures the flow rate of pure water flowing into the pure water supply line 420.

이하, 본 발명에 따른 다상유체 분사장치의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effects of the multiphase fluid injector according to the present invention will be described.

스팀공급유닛(200)의 개폐밸브(232)와 압축건조공기공급유닛(300)의 개폐밸브(331)와 순수공급유닛(400)의 개폐밸브(431)를 각각 오픈시킨다. 스팀공급유닛(200)의 개폐밸브(232)가 오픈됨에 따라 스팀발생기(210)의 스팀이 스팀공급라인(220)을 통해 분사유닛(100)의 노즐부재(110)의 혼합공간(111)으로 유입되고, 압축건조공기공급유닛(300)의 개폐밸브(331)가 오픈됨에 따라 압축건조공기저장탱크(310)의 압축건조공기가 압축공기공급라인(320)을 통해 분사유닛(100)의 노즐부재(110)의 혼합공간(111)으로 유입된다. 또한, 순수공급유닛(400)의 개폐밸브(431)가 오픈됨에 따라 순수저장탱크(410)의 순수가 순수공급라인(420)을 통해 노즐부재(110)의 보조유로(114)로 유입된다. 상기 노즐부재(110)의 혼합공간(111)으로 각각 유입된 스팀과 압축건조공기는 그 혼합공간(111)에서 혼합되면서 메인유로(113)를 통해 유동하며 보조유로(114)로 유입되는 순수는 스팀 및 압축건조공기와 함께 혼합되어 메인유로(113)를 따라 유동하면서 분사구(112)를 통해 회전하고 있는 웨이퍼(W)의 상면에 분사된다. 상기 웨이퍼의 상면으로 분사되는 스팀과 순수는 각각의 상을 유지하면서 웨이퍼의 상면에 분사된다.The open / close valve 232 of the steam supply unit 200 and the open / close valve 331 of the compressed dry air supply unit 300 and the open / close valve 431 of the pure water supply unit 400 are respectively opened. As the on / off valve 232 of the steam supply unit 200 is opened, the steam of the steam generator 210 passes through the steam supply line 220 to the mixing space 111 of the nozzle member 110 of the injection unit 100. As the on / off valve 331 of the compressed dry air supply unit 300 is opened, the compressed dry air of the compressed dry air storage tank 310 passes through the compressed air supply line 320 to the nozzle of the injection unit 100. It is introduced into the mixing space 111 of the member 110. In addition, as the open / close valve 431 of the pure water supply unit 400 is opened, the pure water of the pure water storage tank 410 flows into the auxiliary flow path 114 of the nozzle member 110 through the pure water supply line 420. The steam and the compressed dry air respectively flowing into the mixing space 111 of the nozzle member 110 flow through the main flow path 113 while being mixed in the mixing space 111 and the pure water flowing into the auxiliary flow path 114 It is mixed with steam and compressed dry air, and is injected onto the upper surface of the wafer W which is rotating through the injection hole 112 while flowing along the main flow passage 113. Steam and pure water injected onto the upper surface of the wafer are sprayed onto the upper surface of the wafer while maintaining respective phases.

웨이퍼(W)의 상면에 다상 유체가 분사됨에 따라 웨이퍼(W)의 도포 물질, 예를 들면, 포토레지스트 등과 같은 도포 물질이 제거된다. 보다 자세하게 설명하면, 다음과 같다. 분사유닛(100)의 노즐부재(110)를 통해 상온의 순수, 고온의 스팀 그리고 압축건조공기가 웨이퍼(W)에 도포된 도포 물질에 분사되면서 순수와 스팀의 열교환에 의해 어느 정도의 주파수를 갖는 진동이 발생된다. 그 진동에 의해 물분자가 수소 이온과 수산화물 이온으로 분해되고 이들 불안정한 이온이 다시 물분자로 복귀될 때에 발생하는 고에너지가 기계적 충격으로 변환하면서 웨이퍼(W)의 불필요한 도포 물질을 효과적이고 빠르게 제거하게 된다. As the polyphase fluid is injected onto the upper surface of the wafer W, the coating material of the wafer W, for example, a coating material such as a photoresist and the like is removed. In more detail, it is as follows. Pure water, high temperature steam, and compressed dry air at room temperature are sprayed onto the coating material applied to the wafer W through the nozzle member 110 of the injection unit 100 and have a certain frequency by heat exchange between pure water and steam. Vibration is generated. The high energy generated when the water molecules are decomposed into hydrogen ions and hydroxide ions by the vibration and the unstable ions are returned to the water molecules is converted into a mechanical impact and the unnecessary coating materials of the wafer W are effectively and quickly removed do.

한편, 다상 유체가 웨이퍼(W) 상면에 분사되면서 도포 물질을 제거할 때 웨이퍼(W)의 도포 물질을 균일하게 세정하기 위하여, 세정할 웨이퍼(W)의 종류에 따라 노즐부재(110)의 분사구(112)로 분사되는 다상 유체의 분사압력이 각각 다르게 유지되어야 하며, 또한 각 웨이퍼(W)에 분사되는 다상 유체의 분사압력 및 그 다상 유체에 포함된 순수의 유량은 일정하게 유지되어야 한다. Meanwhile, in order to uniformly clean the coating material of the wafer W when the polyphase fluid is injected onto the upper surface of the wafer W, in order to uniformly clean the coating material of the wafer W, the injection hole of the nozzle member 110 according to the type of the wafer W to be cleaned. The injection pressure of the polyphase fluid injected to the 112 must be kept different, and the injection pressure of the polyphase fluid injected to each wafer W and the flow rate of the pure water contained in the polyphase fluid must be kept constant.

노즐부재(110)의 분사구(112)로 분사되는 다상 유체의 분사압력은 스팀조절유닛(230)과 압축공기조절유닛(330)에 의해 조절되며, 다상 유체의 순수 유량은 순수조절유닛(430)에 의해 조절된다. 상기 다상 유체의 분사압력을 조절하는 과정은 다음과 같다. 노즐부재(110)의 분사구(112)를 통해 분사되는 다상 유체의 분사압력은 스팀공급유닛(200)의 유량조절밸브(233)의 열림 상태와 압축건조공기공급유닛(330)의 유량조절밸브(332)의 열림 상태에 따라 결정된다. 또한, 스팀공급유닛(200)의 유량조절밸브(233)의 열림은 유량게이지(234)에서 측정되는 측정값과 제2 압력게이지(235)에서 측정되는 측정값에 따라 조절되고, 압축건조공기공급유닛(300)의 유량조절밸브(332)의 열림은 유량게이지(333)에서 측정되는 측정값에 따라 조절된다. 그리고 노즐부재(110)의 분사구(112)를 통해 분사되는 다상 유체의 순수의 유량은 순수공급유닛(400)의 유량조절밸브(432)의 열림 상태에 따라 결정되며, 유량조절밸브(432)의 열림은 유량게이지(433)에서 측정되는 측정값에 따라 조절된다. 이와 같이, 스팀조절유닛(230)과 압축공기조절유닛(330)과 순수조절유닛(430)을 조절함에 의해 노즐부재(110)의 분사구(112)를 통해 웨이퍼(W)에 분사되는 다상 유체의 분사압력 및 순수의 분사 유량을 조절할 뿐만 아니라 그 분사압력 및 순수 분사 유량 상태를 유지하게 된다.The injection pressure of the multiphase fluid injected into the injection port 112 of the nozzle member 110 is controlled by the steam control unit 230 and the compressed air control unit 330, and the pure flow rate of the multiphase fluid is the pure water control unit 430. Controlled by The process of adjusting the injection pressure of the multiphase fluid is as follows. The injection pressure of the multi-phase fluid injected through the injection port 112 of the nozzle member 110 is an open state of the flow control valve 233 of the steam supply unit 200 and a flow control valve of the compressed dry air supply unit 330 ( 332) in the open state. In addition, the opening of the flow control valve 233 of the steam supply unit 200 is adjusted according to the measured value measured by the flow gauge 234 and the measured value measured by the second pressure gauge 235, and supplying compressed dry air The opening of the flow regulating valve 332 of the unit 300 is adjusted according to the measured value measured by the flow gauge 333. The flow rate of the pure water of the polyphase fluid injected through the injection port 112 of the nozzle member 110 is determined according to the open state of the flow rate control valve 432 of the pure water supply unit 400, The opening is adjusted in accordance with the measured value measured in the flow gauge 433. In this way, by controlling the steam control unit 230, the compressed air control unit 330 and the pure water control unit 430 of the multi-phase fluid is injected to the wafer (W) through the injection port 112 of the nozzle member 110 In addition to adjusting the injection pressure and the injection flow rate of pure water, the injection pressure and the pure injection flow rate state are maintained.

이와 같이, 본 발명은 스팀, 압축건조공기, 순수의 혼합물인 다상 유체가 웨이퍼(W)의 상면에 분사되어 웨이퍼(W)의 도포 물질, 예를 들면, 포토레지스트막이나 폴리머막 등과 같은 도포 물질이 제거(세정)된다. 따라서, 환경 오염 물질이며 고가인 알칼리성 세정액, 산성 세정액 등의 세정액 사용하지 않고 웨이퍼(W)를 세정하게 되므로 환경 오염을 줄이고 세정 공정 단가를 감소시키게 된다.As described above, in the present invention, a multiphase fluid, which is a mixture of steam, compressed air, and pure water, is sprayed onto the upper surface of the wafer W to apply the coating material of the wafer W, for example, a coating material such as a photoresist film or a polymer film. This is removed (washed). Accordingly, since the wafer W is cleaned without using the cleaning liquid such as an alkaline cleaning liquid or an acidic cleaning liquid, which is an environmental pollutant and is expensive, environmental pollution is reduced and the cost of the cleaning process is reduced.

또한, 본 발명은 스팀, 압축건조공기, 순수의 혼합물인 다상 유체가 웨이퍼(W)의 상면에 분사되어 스팀의 화학적인 활성에너지와 순수의 질량에 의한 물리적 에너지를 같이 이용하여 웨이퍼(W)의 도포 물질, 예를 들면, 포토레지스트막이나 폴리머막 등과 같은 도포 물질이 제거(세정)되므로 웨이퍼(W)의 세정이 빠르고 매우 효과적이다.In addition, the present invention is a multi-phase fluid which is a mixture of steam, compressed air, and pure water is sprayed on the upper surface of the wafer (W) to use the chemical active energy of steam and the physical energy by the mass of pure water of the wafer (W) Since the coating material, for example, a coating material such as a photoresist film or a polymer film is removed (washed), the cleaning of the wafer W is quick and very effective.

또한, 본 발명은 노즐부재(110)의 분사구(112)를 통해 웨이퍼(W)에 분사되는 다상 유체의 분사압력 및 순수의 분사 유량을 조절할 뿐만 아니라 그 분사압력 및 순수 분사 유량 상태를 유지하게 되므로 웨이퍼에 스팀의 화학적 에너지와 순수의 물리적 에너지를 필요한 양으로 제어할 수 있어 웨이퍼 상면의 여러가지 오염 물질의 제거가 용이하고 웨이퍼(W)의 상면을 균일하게 세정하게 되어 웨이퍼(W)의 세정 정도를 높이게 된다.In addition, the present invention not only adjusts the injection pressure and the injection flow rate of the pure water of the multi-phase fluid is injected to the wafer (W) through the injection hole 112 of the nozzle member 110, so that the injection pressure and the pure injection flow rate state is maintained The chemical energy of the steam and the physical energy of the pure water can be controlled to a required amount on the wafer so that various contaminants on the upper surface of the wafer can be easily removed and the upper surface of the wafer W can be uniformly cleaned, Raised.

100; 분사유닛 200; 스팀공급유닛
300; 압축건조공기공급유닛 400; 순수공급유닛100; Injection unit 200; Steam supply unit
300; Compressed dry air supply unit 400; Pure water supply unit

Claims (8)

웨이퍼 상에 스팀, 압축건조공기, 순수가 혼합된 다상 유체를 분사시키는 분사유닛;
상기 분사유닛에 연결되어 스팀을 공급하는 스팀공급유닛;
상기 분사유닛에 연결되어 압축건조공기를 공급하는 압축건조공기공급유닛;
상기 분사유닛에 연결되어 순수를 공급하는 순수공급유닛;을 포함하며,
상기 스팀공급유닛은 스팀을 발생시키는 스팀발생기와, 상기 분사유닛과 스팀발생기를 연결하는 스팀공급라인과, 상기 스팀공급라인을 통해 상기 분사유닛으로 공급되는 스팀의 압력과 유량을 조절하는 스팀조절유닛을 포함하며,
상기 스팀조절유닛은 상기 스팀발생기에 구비되는 제1 압력게이지와, 상기 스팀발생기의 출구측에 인접하게 상기 스팀공급라인에 구비되는 개폐밸브와, 상기 개폐밸브와 상기 분사유닛 사이에 위치하도록 상기 스팀공급라인에 구비되는 유량조절밸브와, 상기 유량조절밸브와 분사유닛 사이에 위치하도록 상기 스팀공급라인에 구비되는 유량게이지와, 상기 유량게이지와 분사유닛 사이에 위치하도록 스팀공급라인에 구비되는 제2 압력게이지를 포함하는 다상유체 분사장치.An injection unit for injecting a multiphase fluid in which steam, compressed air, and pure water are mixed on the wafer;
A steam supply unit connected to the injection unit to supply steam;
A compressed dry air supply unit connected to the injection unit and supplying compressed dry air;
And a pure water supply unit connected to the injection unit to supply pure water.
The steam supply unit includes a steam generator for generating steam, a steam supply line for connecting the injection unit and the steam generator, and a steam control unit for adjusting the pressure and flow rate of steam supplied to the injection unit through the steam supply line. Including;
The steam control unit includes a first pressure gauge provided in the steam generator, an open / close valve provided in the steam supply line adjacent to an outlet side of the steam generator, and the steam to be located between the open / close valve and the injection unit. A flow rate control valve provided in the supply line, a flow rate gauge provided in the steam supply line to be positioned between the flow rate control valve and the injection unit, and a second flow rate provided in the steam supply line to be positioned between the flow rate gauge and the injection unit Multiphase fluid injector comprising a pressure gauge. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 압축건조공기공급유닛은 압축건조공기가 채워진 압축건조공기저장탱크와, 상기 분사유닛과 상기 압축건조공기저장탱크를 연결하는 압축공기공급라인과, 상기 압축공기공급라인을 통해 상기 분사유닛으로 공급되는 압축건조공기의 유량을 제어하는 압축공기조절유닛을 포함하는 다상유체 분사장치.The method of claim 1, wherein the compressed dry air supply unit comprises a compressed dry air storage tank filled with compressed dry air, a compressed air supply line connecting the injection unit and the compressed dry air storage tank, and the compressed air supply line Multi-phase fluid injection device comprising a compressed air control unit for controlling the flow rate of the compressed dry air supplied to the injection unit through. 제 4 항에 있어서, 상기 압축공기조절유닛은 상기 압축건조공기저장탱크의 출구측에 인접하게 상기 압축공기공급라인에 구비되는 개폐밸브와, 상기 개폐밸브와 분사유닛 사이에 위치하도록 상기 압축공기공급라인에 구비되는 유량조절밸브와, 상기 유량조절밸브와 분사유닛 사이에 위치하도록 압축공기공급라인에 구비되는 유량게이지를 포함하는 다상유체 분사장치.The compressed air supply unit according to claim 4, wherein the compressed air adjusting unit is provided with an on / off valve provided in the compressed air supply line adjacent to an outlet side of the compressed dry air storage tank, and the compressed air supply is located between the open / close valve and the injection unit. And a flow rate gauge provided in the compressed air supply line to be positioned between the flow rate control valve and the injection unit. 제 1 항에 있어서, 상기 순수공급유닛은 순수가 채워진 순수저장탱크와, 상기 분사유닛과 순수저장탱크를 연결하는 순수공급라인과, 상기 순수공급라인을 통해 상기 분사유닛으로 공급되는 순수의 유량을 제어하는 순수조절유닛을 포함하는 다상유체 분사장치.According to claim 1, wherein the pure water supply unit is a pure water storage tank filled with pure water, a pure water supply line connecting the injection unit and the pure water storage tank, and the flow rate of the pure water supplied to the injection unit through the pure water supply line Multi-phase fluid injector comprising a pure control unit for controlling. 제 6 항에 있어서, 상기 순수조절유닛은 상기 순수 저장탱크의 출구측에 인접하게 상기 순수공급라인에 구비되는 개폐밸브와, 상기 개폐밸브와 상기 분사유닛 사이에 위치하도록 상기 순수공급라인에 구비되는 유량조절밸브와, 상기 유량조절밸브와 상기 분사유닛 사이에 위치하도록 상기 순수공급라인에 구비되는 유량게이지를 포함하는 다상유체 분사장치.The pure water supply line of claim 6, wherein the pure water control unit is provided in the pure water supply line so as to be located between the on / off valve and the injection unit provided in the pure water supply line adjacent to the outlet side of the pure water storage tank. And a flow rate gauge provided in the pure water supply line so as to be positioned between the flow rate control valve and the injection unit. 웨이퍼 상에 스팀, 압축건조공기, 순수가 혼합된 다상 유체를 분사시키는 분사유닛;
상기 분사유닛에 연결되어 스팀을 공급하는 스팀공급유닛;
상기 분사유닛에 연결되어 압축건조공기를 공급하는 압축건조공기공급유닛;
상기 분사유닛에 연결되어 순수를 공급하는 순수공급유닛;을 포함하며,
상기 분사유닛은 상기 스팀과 압축건조공기가 혼합되는 혼합공간과; 상기 혼합공간과 분사구를 연통시키는 메인유로와; 상기 메인유로와 연결되며, 상기 순수가 유입되되 상기 메인유로를 통해 유동하는 스팀과 만나서 서로 섞이지 않고 기체와 액체의 상을 유지하면서 순수가 유입되는 보조유로를 포함하며, 상기 분사유닛에 상기 혼합공간의 압력을 측정하는 압력게이지가 구비되는 것을 특징으로 하는 다상유체 분사장치.An injection unit for injecting a multiphase fluid in which steam, compressed air, and pure water are mixed on the wafer;
A steam supply unit connected to the injection unit to supply steam;
A compressed dry air supply unit connected to the injection unit and supplying compressed dry air;
And a pure water supply unit connected to the injection unit to supply pure water.
The injection unit comprises a mixing space in which the steam and compressed dry air is mixed; A main flow passage communicating the mixing space with the injection hole; It is connected to the main flow path, the pure water is introduced into the mixing flow in the injection unit while maintaining the gas and liquid phase without being mixed with each other to meet the steam flowing through the main flow path, the mixing space in the injection unit Multi-phase fluid injector, characterized in that the pressure gauge for measuring the pressure of the provided.
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