KR101425813B1 - 웨이퍼의 침지식 세정 건조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼의 세정 건조 장치에 관한 것으로, 원반 형태의 웨이퍼를 세정하는 용액을 수용하고, 상기 웨이퍼의 침지 및 배출이 동일한 제1영역에서 이루어지고, 상기 제1영역과 액면이 격벽에 의해 구분되지만 액중에서는 상기 제1영역과 상기 제2영역이 서로 연통하고, 상기 제2영역의 수면에 인접하게 관통 형성된 제1배출구를 구비한 세정조와; 상기 세정조에 IPA 가스를 공급하여 상기 용액의 표면에 IPA액층이 형성되게 하는 IPA 가스공급부와; 상기 웨이퍼를 상기 제1영역을 통해 액중으로 잠기게 이동시키고, 세정이 완료되면 상기 웨이퍼를 상기 제1영역을 통해 바깥으로 꺼내도록 이동시키는 이동수단을; 포함하여 구성되어, 웨이퍼가 침지되는 영역과 배출되는 영역을 하나의 제1영역에서 이루어지도록 하면서도, 제1영역과 격벽에 의해 액면이 구분되는 제2영역을 두고, 제2영역의 배출구를 통해 오염된 용액을 배출하도록 구성되어, 제2영역에서 오염수를 배출하는 것에 의하여 웨이퍼의 침수 및 배출이 일어나는 제1영역에서의 액면의 요동을 억제함으로써, 마란고니 방식의 웨이퍼 세정 및 건조 공정을 효율적으로 행할 수 있는 마란고니 타입의 웨이퍼 세정 건조 장치를 제공한다.

Description

웨이퍼의 침지식 세정 건조 장치 {APPARATUS OF CLEANING AND DRYING WAFER}
본 발명은 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼의 세정 건조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 웨이퍼를 용액에 잠기게하여 수중 세정 공정을 행하고, 용액으로부터 웨이퍼를 꺼내면서 표면 장력의 구배에 의해 용액이 웨이퍼의 표면에 남지 않도록 건조시키는 웨이퍼의 세정 건조 장치에 관한 것이다.
웨이퍼의 제조 공정 중에는 입자, 금속성 불순물(metallic impurity), 자연 산화물(native oxide) 등의 이물질이 웨이퍼의 표면에 부착되는 현상이 발생된다. 이러한 이물질은 반도체 패키지를 제조하는 데 오류를 야기하는 것이어서, 각 공정별로 충분한 세정을 행하여 왔다.
일반적인 세정 공정으로서, 세정조(rinse bath, 10)에 화학 용액을 채운 후, 웨이퍼(W)를 완전히 잠기게 담가 이물질을 제거한 다음, 웨이퍼(W)의 표면으로부터 용액을 건조시키는 공정을 행한다.
구체적으로는, 도1a에 도시된 바와 같이 세정조(10)에 용액(66)을 넣은 상태로 로봇 아암(미도시) 등을 이용하여 웨이퍼(W)를 용액(66)에 잠기게 넣는다(77). 이 때, 웨이퍼(W)는 힌지(30a)를 기준으로 회전 가능한 크레이들(30)의 수용부(31)에 위치하면서 자리를 잡는다.
그리고, 도1b에 도시된 바와 같이 크레이들(30)이 힌지(30a)를 중심으로 회전(30d)하여, 웨이퍼(W)는 세정조(10)의 중간에 위치한 격벽(20)을 기준으로 배출 영역으로 이동된다. 이 때, 웨이퍼(W)는 경사진 받침 플레이트(12)에 지지된 자세로 위치할 수도 있다. 여기서, 웨이퍼(W)가 침수되는 격벽(20)의 침수 영역은 용액(66)의 수면(66y)이 출렁이어도 무방하지만, 웨이퍼(W)가 배출되는 배출 영역은 이소프로필알코올(isopropyl alcohol; 이하, 'IPA'라고 함) 증기 공급부(40)로부터 IPA 증기를 공급하여 IPA 액층(40a)을 형성하여 마란고니(Marangoni) 건조 방식으로 웨이퍼(W)를 용액(66)으로부터 배출하면서 건조해야 하므로 수면(66z)이 잔잔한 상태로 유지되는 것이 필요하다. 이를 위하여 격벽(20)이 침수 영역과 배출 영역을 구분한다.
그 다음, 도1c에 도시된 바와 같이 로봇 아암(미도시) 등을 이용하여 정해진 위치에 있는 웨이퍼(W)를 용액(66)으로부터 배출시키면서, IPA 증기가 용액 표면에서 응축되거나 용해되어 형성된 IPA액층(40a)을 통과하면서, 마란고니 효과에 의하여 상대적으로 표면장력이 작은 영역(IPA액층)으로부터 표면 장력이 큰 용액으로 액체가 흘러 웨이퍼(W)의 표면에 남은 수분을 제거한다.
상기와 같이 구성된 종래의 웨이퍼 세정 건조 장치(1)는 세정조(10)내에서 침수 영역으로부터 배출 영역으로 웨이퍼(W)를 이동시키는 데, 기계적 구동 장치인 크레이들(30)을 이용함에 따라, 하나의 웨이퍼(W)의 세정 건조 공정이 마쳐야 비로소 그 다음 웨이퍼(W)의 세정 건조 공정을 행할 수 있으므로, 신속한 웨이퍼의 세정 건조 공정이 불가능한 한계가 있었다.
또한, 수중에서 기계적으로 작동하는 크레이들(30)은 고장을 야기하여, 크레이들(30)이 고장나는 경우에는 세정조(10)를 포함하는 세정 건조 장치(1)를 모두 사용할 수 없게 되므로, 크레이들(30)의 유지 보수에 많은 인력과 비용을 투여해야 하고, 결과적으로는 웨이퍼(W)의 세정 건조 공정이 지연되는 문제가 야기되었다.
한편, 웨이퍼(W)가 세정조(10) 내에서 세정하면서 더러워진 용액은 웨이퍼가 침수되는 침수 영역에 배수구(75)를 두어, 배수구(75)에서 넘치는 용액을 수집통(78)에 모이게 하여 외부로 배출(79)시키도록 구성되었다. 그러나, 웨이퍼(W)의 세정에 의하여 오염되는 용액(66)은 웨이퍼(W)가 잠기는 침지 영역의 상측에 치우치지 않으므로, 오염된 용액을 제거하는 효율이 낮아지는 문제가 있다. 이에 따라, 세정조(10) 내의 용액을 교체하고 나서 최초 세정하는 웨이퍼(W)의 다음에 세정하는 웨이퍼(W)는 점점 오염된 용액(66)에서 행해지게 되어, 세정 효율이 저하되는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세정조 내에서 세정되는 웨이퍼로 인해 오염되는 용액을 그때그때 외부로 배출하여, 세정조 내의 용액이 깨끗한 상태로 보다 오랫동안 유지하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 웨이퍼가 침지되는 영역과 배출되는 영역을 하나의 영역에서 이루어지도록 함으로써, 세정조의 구조를 보다 단순하게 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 웨이퍼가 침지되는 영역과 배출되는 영역이 하나의 제1영역에서 이루어지면서도, 제1영역에서의 액면의 요동을 억제하면서, 세정에 의해 더러워진 용액을 신속하게 외부로 배출하는 것을 목적으로 한다.
이와 동시에, 본 발명은 세정조 내에서 침지 영역으로부터 배출 영역으로 이동시키는 데 기계적인 구동 수단을 배제함으로써, 세정조의 고장 가능성을 미연에 근본적으로 제거하여, 세정조의 유지 보수 및 관리에 소요되는 비용을 절감하고, 세정조의 고장에 따른 공정 효율이 저해되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은, 원반 형태의 웨이퍼를 세정하는 용액을 수용하고, 상기 웨이퍼의 침지 및 배출이 동일한 제1영역에서 이루어지고, 상기 제1영역과 액면이 격벽에 의해 구분되지만 액중에서는 상기 제1영역과 상기 제2영역이 서로 연통하고, 상기 제2영역의 수면에 인접하게 관통 형성된 제1배출구를 구비한 세정조와; 상기 세정조에 IPA 가스를 공급하여 상기 용액의 표면에 IPA액층이 형성되게 하는 IPA 가스공급부와; 상기 웨이퍼를 상기 제1영역을 통해 액중으로 잠기게 이동시키고, 세정이 완료되면 상기 웨이퍼를 상기 제1영역을 통해 바깥으로 꺼내도록 이동시키는 이동수단을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 건조 장치를 제공한다.
이는, 웨이퍼가 침지되는 영역과 배출되는 영역을 하나의 제1영역에서 이루어지도록 하면서도, 제1영역과 격벽에 의해 액면이 구분되는 제2영역을 두고, 제2영역의 배출구를 통해 오염된 용액을 배출하도록 구성됨으로써, 제2영역에서 오염된 용액을 배출함에 따른 액면의 요동을 허용하면서, 제2영역의 액면의 요동이 제1영역에서의 액면에 영향을 미치는 것이 억제되어, 제1영역의 액면을 잔잔하게 유지하면서 마란고니 방식으로 웨이퍼의 세정 건조 공정을 효율적으로 수행할 수 있도록 하기 위함이다.
무엇보다도, 제1배출구의 단턱면은 톱니 모양의 요철이 형성된다. 이를 통해, 배출구의 폭을 넓게 설정하더라도 배출구를 통해 배출되는 용액의 양이 한꺼번에 다량으로 빠져나가지 않고 요철의 요입부를 통해 용액이 조금씩 배출되도록 함으로써, 제2영역에서의 액면의 요동이 과격해지지 않으면서 배출량을 정교하게 조절할 수 있다.
그리고, 상기 제2영역의 상기 세정조에 형성된 상기 제1배출구를 통해 상기 용액 내의 오염수가 배출되는 것을 수집하여 배출하는 수집통을 더 포함하여 구성된다. 이에 의해, 오염수를 수집통에서 일단 수거한 뒤에 외부로 배출한다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 상기 제1배출구의 높이를 조절하도록 이동 가능하게 상기 제1배출구에 설치된 배출 플레이트를 더 포함하여 구성되고, 상기 배출 플레이트의 상단에 상기 요철이 형성되도록 구성될 수 있다. 이에 의하여, 세정조에 유입되는 용액의 유량 등에 따라 제1영역의 수면 높이가 조절됨에 따라 제2영역의 배출구의 배출턱의 높이를 조절할 수 있다.
여기서, 상기 격벽에는 상기 제1영역의 액중과 상기 제2영역의 액중이 연통하는 관통공이 형성된다. 이에 의하여, 제1영역에서 오염된 용액이 격벽의 아래까지 내려오지 않더라도 관통공을 통해 제2영역으로 넘어가 곧바로 제1배출구를 통해 배출될 수 있다. 이 때, 관통공의 높이는 상하로 위치 조정되어, 세정 조건에 따라 제1영역의 오염된 용액을 제2영역으로 이송할 수 있다.
상기 용액은 웨이퍼를 세정하는 데 사용되는 다양한 액체로 형성될 수 있고, 예를 들어, 탈염수(Deionized water, DIW)일 수 있다.
무엇보다도, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 상기 세정조의 바닥면은 상기 제1영역으로부터 상기 제2영역으로 점점 높아지는 경사면으로 형성되고, 상기 제1영역의 측면으로부터 용액을 공급하는 용액 공급구를 더 포함하여 구성된다. 이를 통해, 상기 용액 공급구로부터 공급되는 용액은 상기 경사진 바닥면과 상기 격벽을 타고 상기 웨이퍼가 잠겨있는 위치까지 도달한다. 따라서, 웨이퍼가 세정되는 공간에는 새로운 깨끗한 용액이 공급되므로 웨이퍼의 깨끗한 세정이 가능해진다.
또한, 상기와 같이 용액 공급구로부터 새로운 용액이 격벽을 타고 공급됨에 따라, 웨이퍼를 세정한 더러워진 용액은 격벽의 관통공을 통해 제2영역으로 넘어가는 것이 보다 용이해지고, 새로 공급되는 영역은 웨이퍼가 침수되는 공간으로 이동하게 된다.
한편, 웨이퍼를 세정한 더러워진 용액의 일부는 제2영역으로 넘어가 제1배출구에서 배출되어 세정조로부터 제거되며, 상기 용액 공급구보다 상측의 상기 제1영역의 액중에는 제2배출구가 형성되어, 상기 용액 내에서 가라앉는 오염수를 외부로 배출한다.
한편, 상기 제1영역의 액중에는 상기 용액의 공급에도 불구하고 상기 제1영역의 액면이 요동하는 것을 완화하는 차단막이 형성된다. 이 때, 상기 차단막에는 상기 웨이퍼가 통과할 수 있는 슬릿 형태의 관통부가 형성된다. 이를 통해, 웨이퍼는 상하로 이동하며 침수되어 세정이 가능하면서도, 용액 공급구로부터 공급되는 새로운 용액에 의하여 제1영역의 용액의 액면이 요동하는 것을 방지한다.
본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '용액'이라는 용어와 '오염수'라는 용어는 서로 다른 대상을 지칭하는 것이 아니라, 웨이퍼의 세정에 의하여 '더러워진 용액'을 '오염수'로 정의한다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 웨이퍼가 침지되는 영역과 배출되는 영역을 하나의 제1영역에서 이루어지도록 하면서도, 제1영역과 격벽에 의해 액면이 구분되는 제2영역을 두고, 제2영역의 배출구를 통해 오염된 용액을 배출하도록 구성되어, 제2영역에서 오염수를 배출하는 것에 의하여 웨이퍼의 침수 및 배출이 일어나는 제1영역에서의 액면의 요동을 억제할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 웨이퍼를 세정한 더러워진 용액의 일부는 제2영역으로 넘어가 제1배출구에서 배출되어 세정조로부터 제거되며, 상기 용액 공급구보다 상측의 상기 제1영역의 액중에는 제2배출구가 형성되어, 세정조 내에서 세정되는 웨이퍼로 인해 오염되는 용액을 그때그때 외부로 배출하여, 세정조 내의 용액이 깨끗한 상태로 보다 오랫동안 유지하는 잇점이 얻어진다.
그리고, 본 발명은 웨이퍼가 침지되는 영역과 배출되는 영역을 하나의 영역에서 이루어지도록 함으로써, 세정조의 구조를 보다 단순해지고, 세정조 내에서 기계적으로 동작하는 기구를 배제함으로써, 세정조 내의 기계 부품의 고장 가능성이 완전히 제거되므로, 세정조 내의 기계 부품의 고장에 의해 웨이퍼의 세정 건조 공정이 중단되지 않고 연속하여 지속시킬 수 있는 유리한 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명은, 웨이퍼의 세정에 의해 오염된 용액을 배출하는 제1배출구의 단턱면은 톱니 모양의 요철이 형성되어, 제1배출구의 폭을 넓게 설정하더라도 제1배출구를 통해 배출되는 용액의 양이 한꺼번에 다량으로 빠져나가지 않고 요철의 요입부를 통해 용액이 조금씩 배출되도록 함으로써, 제2영역에서의 액면의 요동이 급격하지 않고 작은 폭으로 유지할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 웨이퍼의 세정 건조의 공정 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
도1a 내지 도1c는 종래의 웨이퍼의 침지식 세정 건조 장치의 작용을 순차적으로 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 세정 건조 장치의 구성을 도시한 절개 사시도,
도3은 도2의 측단면도,
도4는 도2의 웨이퍼의 세정 건조 장치의 작용을 도시한 도면,
도5는 도4의 차단막의 구성을 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 침지식 세정 건조 장치(100)에 대하여 구체적으로 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하며, 동일하거나 유사한 기능 혹은 구성에 대해서는 동일하거나 유사한 도면 부호를 부여하기로 한다.
도2 내지 도5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 세정 건조 장치(100)는, 원반 형태의 웨이퍼(W)를 세정하는 용액을 담아두는 세정조(110)와, 웨이퍼(W)의 세정에 의하여 오염된 용액이 제1배출구(112)를 통해 배출되는 것을 수집하는 수집통(120)과, 세정조(110) 내에서 웨이퍼(W)의 세정에 의하여 가라앉는 오염된 용액을 배출하는 제2배출구(130)와, 웨이퍼(W)를 세정조(110)의 제1영역(I)에 침지시키고 배출시키는 이동수단(140)과, 세정조(110) 내에 질소 가스가 혼합된 IPA증기를 공급하는 IPA증기공급기(150)로 구성된다.
상기 세정조(110)는 웨이퍼(W)를 세정하는 용액(66)을 수용하는 수용 공간(110a)이 내부에 구비된다. 세정조(110)에 담긴 용액(66)의 수면은 웨이퍼(W)의 침지와 배출을 함께 행하는 제1영역(I)과 세정조(110)의 오염수를 배출하는 제1배출구(112)가 형성된 제2영역(II)으로 격벽(111)에 의해 구획되지만, 액중에서는 제1영역(I)과 제2영역(II)이 서로 연통한다. 격벽(111)에는 제1영역(I)의 용액이 제2영역(II)으로 유입되는 것을 원활하게 하기 위한 관통공(114a)이 형성된다. 여기서, 제1영역(I)과 제2영역(II)을 구분하는 격벽(111)은 세정조(110)의 바닥면(116)까지는 미치지 않게 연장 형성되어, 격벽(111)의 하단과 세정조(110)의 바닥면(116)의 사이의 공간(H)을 통해 용액(66)이 서로 왕래할 수 있다.
상기 관통공(114a)은 도2에 도시된 바와 같이 격벽(111)에 형성될 수도 있지만, 격벽(111)에 대하여 상하로 이동하는 이동 플레이트(도4의 114)에 형성되어 상하 이동(114d)할 수도 있다. 이와 같이, 관통공(114a)의 위치가 상하 이동 가능하게 형성되면, 용액(66)의 액면의 높이가 변동되거나 새로운 용액의 유입 유량에 따라 관통공(114a)의 위치를 조절할 수 있는 잇점이 있다.
세정조(110)는 거치를 위하여 외관상으로는 수평 바닥면(110z)으로 형성될 수 있지만, 내부에는 제1영역(I)으로부터 제2영역(II)을 향하여 상방으로 약 5도 내지 30도의 경사도(α)로 경사지는 경사진 바닥면(116)으로 형성된다. 그리고, 제1영역(I)의 하측에는 용액(66)을 세정조(110) 내에 공급하는 용액 공급부(118)가 형성된다. 이에 따라, 용액 공급부(118)로부터 새로운 용액(66)이 공급되면, 도면부호 7로 표시된 화살표 방향을 따라, 경사진 바닥면(116)을 따라 우상향 하면서 공급되다가, 격벽(111, 114)을 따라 상승하여 웨이퍼(W)가 세정하는 공간으로 공급된다.
이 때, 세정조(110)의 내벽 및 격벽(111) 또는 이동 플레이트(114)에는 웨이퍼(W)는 통과할 수 있지만, 급격한 유량이 한꺼번에 이동하는 것을 억제하는 차단막(115)이 형성된다. 차단막(115)은 도5에 도시된 바와 같이, 긴 슬롯 형태의 구멍(115a)이 형성되어, 웨이퍼(W)를 파지하는 이동 기구(140)가 차단막(115)을 관통하여 상하로 이동할 수 있지만, 용액 공급부(118)로부터 공급되는 다량의 용액이 한꺼번에 상승하는 것을 억제하여, 제1영역(I)에서의 액면이 새롭게 공급되는 용액의 유동(7)에 의하여 출렁거리는 것을 억제한다. 이 때, 새로이 공급되는 용액의 유동(7)은 차단막(115)의 작은 구멍(115b)을 통해 웨이퍼(W)가 위치한 공간을 향하여 상방으로 낮아진 속도로 이동하게 된다.
상기 이동수단(140)은 웨이퍼(W)를 세정조(110)의 제1영역(I)의 액면을 통해 용액(66)에 충분히 잠기게 이동시킨다. 이동수단(140)은 웨이퍼(W)의 가장자리를 파지하거나 하측을 지지한 상태로 이동시켰다가 다시 제1영역(I)의 액면을 통과하여 배출시킨다. 이 때, 웨이퍼(W)의 표면에 묻은 이물질은 용액(66) 내에서 세정되고, IPA 액층(55)을 빠져나오면서 표면장력의 차이에 의하여 건조된 상태가 된다. 상기 이동수단(140)은 웨이퍼를 운반하는 데 공지된 다양한 형태의 로봇, 파지기구 등이 적용될 수 있다.
한편, 웨이퍼(W)가 삽입되는 구멍(119a)을 제외하고 외기와 커버(119)에 의하여 차폐되는 세정조(110) 내의 공간(88)에는, IPA 증기공급기(150)로부터 IPA증기가 질소 가스와 혼합기(150m)에서 혼합된 상태로 도면부호 150d로 표시된 방향으로 공급되면, 커버(119)와 용액(66)의 수면 사이의 밀폐 공간(88)에 IPA 증기가 가득 차게되어, 제1영역(I)의 용액(66)의 표면에 응축되거나 용해되어 IPA액층(55)이 형성된다. 제2영역(II)에도 IPA액층(55)이 형성될 수 있지만, 액면(77y)이 출렁거리더라도 웨이퍼(W)가 왕래하지 않으므로 IPA액층이 안정된 상태로 있지 않더라도 무방하다.
한편, 웨이퍼(W)가 이동 수단(140)에 의하여 용액(66)에 잠겨 세정되면, 세정에 의하여 용액(66)이 더러워진다. 더러워진 오염수는 가라앉으려는 성질을 갖는데, 도4에 도시된 바와 같이 용액 공급부(118)에 인접한 세정조(110)의 측벽에 근접한 오염수는 도면부호 3으로 표시된 방향으로 가라앉으면서 용액 공급부(118)의 상측에 위치한 제2배출구(130)를 통해 외부로 배출된다. 이 때, 제2배출구(130)에는 펌프가 연결되어 부압에 의하여 주변의 용액을 빨아들여 배출(130x)시킬 수도 있다.
그리고, 용액 공급부(118)와 인접한 세정조(110)의 측벽으로부터 멀리 떨어진 오염수는 도면부호 2로 표시된 방향으로 가라앉다가, 용액 공급부(118)로부터 공급되는 새로운 용액의 유동(7)과 만나면서, 격벽(111) 또는 이동 플레이트(114)의 관통공(114a)을 통해 제2영역(II)으로 이동하여, 제1배출구(112)를 통해 수집통(120)에 모여진 뒤, 외부로 배출(120x)된다.
이 때, 세정조(110)의 제2영역(II)에 형성된 제1배출구(112)에는 상하로 이동하는 배출 플레이트(113)가 설치된다. 배출 플레이트(113)의 상단에 위치하는 단턱면에는 톱니 모양의 요철(113a)이 형성되고, 제2영역(II)의 액면(77y)이 요철(113a)에 걸치는 높이가 되도록 조정함으로써, 제2영역(II)의 제1배출구(112)를 통해 배출되는 용액이 한꺼번에 다량으로 배출되지 않으며, 소량씩 배출되어 수집통(120)으로 배출시키게 된다. 이를 통해, 제2영역(II)의 제1배출구(112)를 통해 배출되는 용액(웨이퍼의 세정에 의해 오염된 용액을 포함함)에도 불구하고, 제2영역(II)은 크게 출렁이지 않고 약간의 요동만 잔잔하게 발생되는 상태로 유지된다. 따라서, 격벽(111)에 의해 구획되어 있더라도, 제2영역(II)의 액면의 출렁임을 방지함으로써, 제1영역(I)의 액면이 출렁이는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼의 침지식 세정 건조 장치(100) 는, 웨이퍼(W)가 침지되는 영역과 배출되는 영역을 하나의 제1영역(I)에서 이루어지도록 하면서도, 제1영역(I)과 격벽(111)에 의해 액면(55, 77y)이 구분되는 제2영역(II)을 두고, 제2영역(II)의 배출구(112)를 통해 오염된 용액을 배출하도록 구성되어, 제2영역에서 오염수를 배출하는 것에 의하여 웨이퍼의 침수 및 배출이 일어나는 제1영역(I)에서의 액면의 요동을 억제함으로써, 마란고니 방식의 웨이퍼 세정 및 건조 공정을 효율적으로 행할 수 있는 잇점이 있다.
또한, 본 발명은 웨이퍼(W)를 세정한 더러워진 용액의 일부는 관통공(114a)을 통해 제2영역(II)으로 넘어가 제1배출구(112)에서 배출되어 세정조(110)로부터 제거되며, 웨이퍼(W)를 세정한 더러워진 용액의 다른 일부는 용액 공급구(118)보다 상측에 위치한 제2배출구(130)를 통해 그때그때 외부로 배출됨으로써, 세정조 내의 용액이 깨끗한 상태로 보다 오랫동안 유지할 수 있으므로, 웨이퍼의 세정 건조 공정을 중단없이 지속함으로써 공정의 효율이 향상되는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명은 웨이퍼가 침지되는 영역과 배출되는 영역을 하나의 제1영역(I)에서 이루어지도록 함으로써, 세정조(110)의 구조가 보다 단순해지고, 세정조 (110)내에서만 기계적으로 동작하는 기구를 배제함으로써, 세정조(110) 내의 기계 부품의 고장 가능성이 완전히 제거되므로, 세정조(110) 내의 기계 부품의 고장에 의해 웨이퍼의 세정 건조 공정이 중단되지 않고 연속하여 지속시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 상기와 같은 특정 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
W: 웨이퍼 α: 경사각
66: 용액 100: 웨이퍼의 세정 건조 장치
110: 세정조 111: 격벽
112: 제1배출구 113: 배출 플레이트
113a: 요철 116: 경사진 바닥면
120: 수집통 130: 제2배출구
140: 이동 수단 150: IPA증기 공급기
55: IPA 액층

Claims (12)

  1. 원반 형태의 웨이퍼를 세정하는 용액을 수용하고, 상기 웨이퍼의 침지 및 배출이 동일한 제1영역에서 이루어지고, 상기 제1영역과 액면이 격벽에 의해 구분되는 제2영역이 존재하되, 상기 제1영역의 액중과 제2영역이 상기 격벽의 액중에 형성된 관통공을 통해 서로 연통되고, 제2영역의 수면에 인접하게 제1배출구가 형성되고, 상기 제1영역으로부터 상기 제2영역을 향하여 상향 경사진 바닥면이 구비되며, 상기 제1영역의 하측에 형성된 용액 공급부로부터 새로운 용액이 공급되어, 공급된 새로운 용액이 상기 상향 경사진 바닥면을 타고 경사지게 상향 이동하면서 제1영역의 액중에서 상기 웨이퍼를 세정하고 상기 관통공을 통해 상기 제2영역의 액중으로 이동하여 상기 제1배출구를 통해 배출되게 유도되는 세정조와;
    상기 세정조에 IPA 가스를 공급하여 상기 용액의 표면에 IPA액층이 형성되게 하는 IPA 가스공급부와;
    상기 웨이퍼를 상기 제1영역을 통해 액중으로 잠기게 이동시키고, 세정이 완료되면 상기 웨이퍼를 상기 제1영역을 통해 바깥으로 꺼내도록 이동시키는 이동수단을;
    포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 건조 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1배출구의 단턱면은 톱니 모양의 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 건조 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1배출구의 높이를 조절하도록 이동 가능하게 상기 제1배출구에 설치된 배출 플레이트를 더 포함하여 구성되고, 상기 배출 플레이트의 상단에 상기 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 건조 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제2영역의 상기 세정조에 형성된 상기 제1배출구를 통해 상기 용액 내의 오염수가 배출되는 것을 수집하여 배출하는 수집통을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 건조 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 격벽에는 상하로 이동하는 이동 플레이트가 설치되고, 상기 이동 플레이트에 상기 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 건조 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 용액은 탈염수(Deionized water, DIW)인 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 건조 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1영역의 액중에는 상기 용액의 공급에도 불구하고 상기 제1영역의 액면이 요동하는 것을 완화하는 차단막이 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 건조 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 차단막에는 상기 웨이퍼가 통과할 수 있는 슬릿 형태의 관통부가 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 건조 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 용액 공급구보다 상측의 상기 제1영역의 액중에는 제2배출구가 형성되어, 상기 용액 내에서 가라앉는 오염수를 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 건조 장치.
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