KR101394090B1 - 습식세정장치의 냉각구조 - Google Patents

Abstract

복수개의 처리조의 사이를 구획하는 격벽의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 습식세정장치의 냉각구조가 개시된다. 습식세정장치의 냉각구조는 처리조 사이를 구획하는 격벽, 격벽의 상단에 구비되며 격벽의 측면으로부터 이격된 지점에서 격벽을 향해 경사지게 냉각수를 분사하기 위한 분사홀을 갖는 냉각수 공급부를 포함한다.

처리조, 격벽, 냉각, 분사홀

Description

습식세정장치의 냉각구조{COOLING STRUCTURE OF WET STATION}

본 발명은 습식세정장치의 냉각구조에 관한 것으로, 보다 자세하게는 처리조의 사이를 구획하는 격벽의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 습식세정장치의 냉각구조에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서는 리소그래피, 증착 및 에칭 등의 공정을 반복적으로 수행한다. 이러한 공정들을 거치는 동안 기판(예를 들어 실리콘 웨이퍼) 상에는 각종 파티클, 금속 불순물, 유기물 등이 잔존하게 된다. 이와 같은 오염 물질은 제품의 수율 및 신뢰성에 악영향을 미치기 때문에 반도체 제조 공정에서는 기판에 잔존된 오염 물질을 제거하기 위한 세정 공정이 수행되고, 세정 공정 후에는 웨이퍼에 대한 건조 공정이 수행된다.

이와 같이 기판을 세정하는 방식은 처리 방식에 따라 크게 건식(Dry)세정방식과, 습식(Wet)세정방식으로 구분될 수 있다. 그 중 습식세정방식은 여러 가지 약액이 일정 비율로 혼합된 처리액이 수용된 처리조 내부에 기판을 일정시간 침지시켜 기판을 세정하는 방식을 말한다.

일반적으로 습식세정장치에서 기판이 처리되는 복수개의 처리조 사이는 격벽 에 의해 구획되어 있으며, 이러한 격벽은 PVC와 같은 통상의 합성수지로 이루어져 있다.

그런데, 기판을 처리하기 위해 처리조에 수용되는 처리액은 매우 높은 온도를 유지하기 때문에 처리액에서 발생되는 열에 의해 격벽이 변형되거나 파손되는 문제점이 있다. 일 예로, 황산과 과산화수소가 혼합된 처리액은 처리조 내에서 대략 120도 정도의 온도로 유지되기 때문에 처리액에 발생된 열에 의해 격벽이 변형되거나 파손되는 문제점이 있다. 더욱이, 격벽의 변형 및 파손은 추후 더 큰 사고를 유발할 수 있는 문제점이 있다.

이에 따라 최근에는 격벽의 열화를 방지하고 그에 따른 격벽의 변형 및 파손을 방지할 수 있도록 한 냉각구조에 관한 여러 가지 검토가 이루어지고 있다.

본 발명은 처리조 사이를 구획하는 격벽의 열화를 효과적으로 방지할 수 있으며, 격벽의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 습식세정장치의 냉각구조를 제공한다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 습식세정장치의 냉각구조는 처리조 사이를 구획하는 격벽, 격벽의 상단에 구비되며 격벽의 측면으로부터 이격된 지점에서 격벽을 향해 경사지게 냉각수를 분사하기 위한 분사홀을 갖는 냉각수 공급부를 포함한다.

본 발명에서 처리조라 함은 처리액이 수용되는 용기로서 세정하기 위한 기판을 수용 가능한 크기로 형성되며, 처리조의 형태 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 그리고, 처리조는 처리조 덮개를 포함할 수 있으며, 처리조 덮개에 의해 처리조의 상단 개구가 선택적으로 개폐될 수 있다.

냉각수 공급부는 격벽의 상단에 구비되며, 격벽의 측면으로부터 이격된 지점에서 격벽을 향해 경사지게 냉각수를 분사하기 위한 분사홀을 갖는다. 분사홀의 개수 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 냉각수 공급부는 격벽의 일측면으로부터 이격된 지점에서 격벽의 일측면을 향해 경사지게 냉각수를 분사하는 제1분사홀, 및 격벽의 다른 일측면으로부터 이격된 지점에서 격벽의 다른 일측면을 향해 경사지게 냉각수를 분사하는 제2분사홀을 포 함하여 구성될 수 있다.

분사홀은 격벽에 대해 소정 각도로 경사지게 형성되기 때문에 냉각수 공급부로 공급된 냉각수는 격벽을 향해 경사지게 분사될 수 있으며, 이러한 분사홀의 각도는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 분사홀은 격벽에 대해 10~80°의 각도로 경사지게 형성될 수 있다.

또한, 냉각수 공급부는 격벽에 면접촉하도록 결합됨이 바람직하다. 이러한 냉각수 공급부는 통상의 접착 또는 부착 방법을 통해 격벽 상에 고정될 수 있으며, 경우에 따라서는 통상의 체결부재를 통해 격벽 상에 장착되도록 구성할 수 있다. 다르게는 냉각수 공급부가 격벽에 슬라이딩 결합되도록 구성하거나, 격벽 중 일부가 냉각수 공급부에 삽입되도록 구성할 수 있다.

냉각수 공급부는 대략 사각형 단면을 갖도록 형성될 수 있으며, 경우에 따라서는 처리조 덮개와 냉각수 공급부 간의 간섭을 방지할 수 있도록 냉각수 공급부의 가장자리는 라운드 처리 또는 모따기 처리될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 습식세정장치의 냉각구조에 의하면, 격벽 상부에 구비된 냉각수 공급부로부터 격벽의 측면을 향해 냉각수가 분사될 수 있기 때문에 격벽의 열화를 효과적으로 방지할 수 있으며, 열화에 따른 격벽의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 격벽의 상부에 구비되는 하나의 냉각수 공급부에 의해 격벽의 양측면이 동시에 냉각될 수 있기 때문에 전체적인 구조 및 제 작 공정을 간소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 냉각수 공급부의 변형 및 튀틀림 없이 격벽의 냉각을 위한 냉각수가 격벽을 향해 안정적으로 분사될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 격벽의 변형 및 손상에 의한 2차 사고, 예를 들어 변형된 격벽 및 처리조 간의 간섭 및 변형된 격벽 및 이송수단과의 간섭을 미연에 방지할 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 고안이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉각구조가 적용된 습식세정장치를 구조를 도시한 사시도이다. 또한, 도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 습식세정장치의 냉각구조로서, 냉각부 공급부의 변형예를 도시한 단면도이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉각구조가 적용된 습식세정장치는 처리조(200), 격벽(100), 냉각수 공급부(300)를 포함한다.

상기 처리조(200)는 처리액이 수용되는 용기로서 세정하기 위한 기판을 수용 가능한 크기로 형성되며, 처리조(200)의 형태 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 처리조(200)는 처리액과 반응하지 않는 재질로 형성되며, 이러한 처리조(200)의 재질은 요구되는 조건에 따라 적절히 변경될 수 있다. 예를 들어 상기 처리조(200)는 통상의 석영(quartz)으로 형성될 수 있으며, 그외 다른 재질이 사용될 수 있다.

상기 처리조(200)의 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 상기 처리조(200)는 내조(미도시) 및 내조의 둘레를 따라 형성되어 내조로부터 오버플로우(overflow)된 처리액이 수용되는 외조(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명에서 처리액이라 함은 기판에 잔존하는 오염물질을 세정하기 위한 화학 용액으로서 단일 또는 복수개의 화학 용액을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 처리조(200)는 처리조 덮개(210)를 포함할 수 있으며, 처리조 덮개(210)에 의해 처리조(200)의 상단 개구가 선택적으로 개폐될 수 있다. 여기서 처리조(200)의 상단 개구라 함은 기판이 출입되는 개구를 의미하며, 상기 처리조 덮개(210)는 처리조(200)의 상단 개구를 복개하며 기판이 처리될 시 처리액이 처리조의 외부로 튀거나 처리액으로부터 발생된 흄(Fume)이 외부로 유출됨을 방지할 수 있게 한다.

상기 격벽(100)은 각 처리조(200)의 사이를 구획하며 각 처리조(200)가 독립적인 공간 상에 배치될 수 있게 한다. 이러한 격벽(100)은 요구되는 조건에 따라 다양한 재질로 형성될 수 있다. 일 예로 상기 격벽(100)은 PVC와 같은 통상의 합성수지로 이루어질 수 있다.

상기 냉각수 공급부(300)는 격벽(100)의 상단에 구비되며, 격벽(100)의 측면 으로부터 이격된 지점에서 격벽(100)을 향해 경사지게 냉각수를 분사하기 위한 복수개의 분사홀(310)을 갖는다. 상기 냉각수 공급부(300)로 공급되는 냉각수는 각 분사홀(310)을 통해 격벽(100)을 향해 분사될 수 있고, 격벽(100)으로 분사된 냉각수는 격벽(100)을 타고 내려오며 격벽(100)이 냉각될 수 있게 한다.

이하에서는 상기 냉각수 공급부(300)가 격벽(100)의 일측면으로부터 이격된 지점에서 격벽(100)의 일측면을 향해 경사지게 냉각수를 분사하는 제1분사홀(312), 및 상기 격벽(100)의 다른 일측면으로부터 이격된 지점에서 격벽(100)의 다른 일측면을 향해 경사지게 냉각수를 분사하는 제2분사홀(314)을 포함하여 구성된 예를 들어 설명하기로 한다. 이와 같은 구조는 하나의 냉각수 공급부(300)에 의해 격벽(100)의 양측면이 모두 냉각될 수 있게 한다. 경우에 따라서는 제1분사홀(312) 및 제2분사홀(314) 중 어느 하나만이 단독적으로 제공될 수 있으며, 다르게는 냉각수 공급부(300) 상에 적어도 3개 이상의 분사홀(미도시)이 형성되도록 구성할 수도 있다.

아울러 상기 분사홀(310)은 격벽(100)에 대해 소정 각도(α)로 경사지게 형성되기 때문에 냉각수 공급부(300)로 공급된 냉각수는 격벽(100)을 향해 경사지게 분사될 수 있다. 이와 같은 구조는 격벽(100)의 냉각을 위한 냉각수가 다른 방향으로 분사되지 않고 격벽(100)을 향해서만 분사될 수 있게 하며 냉각수에 의한 격벽(100)의 냉각 효율을 극대화할 수 있게 한다.

바람직하게 상기 분사홀(310)은 격벽(100)에 대해 10~80°의 각도로 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 상기 격벽(100)에 대한 분사홀(310)의 각도(α)가 80°보 다 크게 형성될 경우에는 분사홀로부터 분사된 냉각수가 격벽(100)에 부딪힌 후 처리조(200) 측으로 튀게 될 우려가 있고, 이와 반대로 격벽(100)에 대한 분사홀(310)의 각도(α)가 10°보다 작게 형성될 경우에는 분사홀로부터 분사된 냉각수가 격벽(100)의 아랫부분에만 작용되어 직접적으로 열이 가해지는 격벽(100)의 윗부분을 냉각시키기 어려운 문제점이 있기 때문에 분사홀은 격벽(100)에 대해 10~80°의 각도로 경사지게 형성됨이 바람직하다.

한편, 상기 냉각수 공급부(300)의 재질 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 상기 냉각수 공급부(300)는 통상의 투명한 재질로 형성될 수 있는 바, 이와 같은 구조는 작업자로 하여금 냉각수 공급부(300)의 이상 유무를 신속하고 정확하게 판단할 수 있게 한다.

아울러, 상기 냉각수 공급부(300)는 격벽(100)에 면접촉하도록 결합됨이 바람직하다. 이와 같은 구조는 냉각수 공급부(300)의 변형 및 튀틀림을 저감할 수 있게 하며, 냉각수가 안정적으로 격벽(100)을 향해서 분사될 수 있게 한다.

이와 같이 냉각수 공급부(300)는 통상의 접착 또는 부착 방법을 통해 격벽(100) 상에 고정될 수 있으며, 경우에 따라서는 통상의 체결부재를 통해 격벽(100) 상에 장착되도록 구성할 수 있다.

전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는, 냉각수 공급부(300)가 격벽(100) 상에 단순히 부착된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 분사홀을 갖는 냉각수 공급부(300)가 격벽(100)에 슬라이딩 결합되도록 구성하거나, 격벽(100) 중 일부가 냉각수 공급부(300)에 삽입되도록 구성할 수 있다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

즉, 도 2와 같이, 냉각수 공급부(400)와 격벽(100)의 상호 접촉면 중 일측에는 안내돌기(420)가 형성될 수 있으며, 냉각수 공급부(300)와 격벽(100)의 상호 접촉면 중 다른 일측에는 안내돌기(420)가 슬라이딩 가능하게 수용될 수 있도록 안내홈(120)이 형성될 수 있다. 상기 안내돌기(420) 및 안내홈(100)을 통해 냉각수 공급부(400)는 격벽(100) 상에 슬라이딩 결합될 수 있으며, 안내돌기 및 안내홈의 구조 및 형상은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

다르게는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 냉각수 공급부(500)에는 격벽(100)의 상단이 수용되기 위한 수용홈(502)이 형성될 수 있으며, 격벽(100)의 상단이 수용홈(502)이 삽입됨으로써 냉각수 공급부(500)가 격벽(100) 상에 고정될 수 있다.

또한, 전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는, 냉각수 공급부가 대략 사각형 단면을 갖도록 형성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 냉각수 공급부의 가장자리가 라운드 처리 또는 모따기 처리되도록 구성할 수 있다.

즉, 도 4에서 도시한 바와 같이, 냉각수 공급부(600)의 가장자리는 라운드 처리 또는 모따기 처리될 수 있으며, 이와 같은 구조는 처리조의 상단 개구를 개폐하는 처리조 덮개(210)가 개방될 시 처리조 덮개(210)와 냉각수 공급부(600) 간의 간섭을 미연에 방지할 수 있게 한다.

본 발명의 실시예에서는 냉각수 공급부(600)의 가장자리가 라운드 처리되어 냉각수 공급부(600)가 대략 반원 단면 형상을 이루도록 구성된 예들 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 냉각수 공급부의 가장자리가 모따기 처리되어 다각형 형상으로 구성될 수 있으며, 이러한 냉각수 공급부의 형상 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

상술한 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 냉각구조가 적용된 습식세정장치를 구조를 도시한 사시도이다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 습식세정장치의 냉각구조로서, 냉각부 공급부의 변형예를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 격벽 200 : 처리조

210 : 처리조 덮개 300 : 냉각수 공급부

310 : 분사홀

Claims (7)

1. 처리조 사이를 구획하는 격벽; 및

   상기 격벽의 상단에 구비되며, 상기 격벽의 측면으로부터 이격된 지점에서 상기 격벽을 향해 경사지게 냉각수를 분사하기 위한 분사홀을 갖는 냉각수 공급부;

   를 포함하고,

   상기 분사홀은 상기 격벽에 대해 10 내지 80° 경사지게 형성되고,

   상기 냉각수 공급부는 상기 격벽 상에 면접촉되어, 상기 냉각수 공급부의 변형 및 뒤틀림을 저감할 수 있는 습식세정장치의 냉각구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 냉각수 공급부는 상기 격벽의 일측면으로부터 이격된 지점에서 상기 격벽의 일측면을 향해 경사지게 냉각수를 분사하는 제1분사홀, 및 상기 격벽의 다른 일측면으로부터 이격된 지점에서 상기 격벽의 다른 일측면을 향해 경사지게 냉각수를 분사하는 제2분사홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식세정장치의 냉각구조.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 냉각수 공급부는 상기 격벽 상에 슬라이딩 결합된 것을 특징으로 하는 습식세정장치의 냉각구조.
6. 제1항에 있어서,

   상기 냉각수 공급부는 상기 격벽의 상단 일부를 수용하기 위한 수용홈을 포함하는 것을 습식세정장치의 냉각구조.
7. 제1항에 있어서,

   상기 처리조는 상단 개구를 개폐하는 처리조 덮개를 포함하며,

   상기 냉각수 공급부의 가장자리는 상기 처리조 덮개와의 간섭을 방지하기 위해 라운드 처리 또는 모따기 처리된 것을 특징으로 하는 습식세정장치의 냉각구조.

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