KR19980014754A - 세정장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 웨이퍼가 세정되는 세정조와, 세정조 내에 세정액을 분사하기 위하여 세정조 하단에 설치되어, 일측이 세정액공급관에 연결되고, 타측이 밀봉되면서 세정액이 분사되는 다 수의 홀이 표면에 형성된 세정액분사노즐을 구비하는 세정장치에 있어서, 세정액이 분사되는 홀의 면적이 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측에서 밀봉된 타측으로 갈수록 점차적으로 작게 형성됨으로써 웨이퍼 상에 균일한 압력으로 세정액이 분사되는 세정장치에 관한 것이다.
Description
제1도는 종래의 세정장치를 설명하기 위한 도면이고,
제2도와 제3도와 제4도는 본 발명의 세정장치 중 세정액분사노즐의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10,20:웨이퍼11,21:웨이퍼카세트
12,22:내부세정조13,23:외부세정조
14,24:배기관15,25:세정액공급관
18,28,38,48:세정액분사노즐18-1,28-1,38-1:홀
30:연결라인40:유량조절용 마개
본 발명은 세정장치에 관한 것으로, 특히 세정조에 담구어진 웨이퍼를 세정하기 위한 세정액이 분사되는 세정액분사노즐(NOZZLE)의 분사압력을 균일하게 유지하여 웨이퍼 식각율에 대한 균일도를 향상시키기에 적당한 세정장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 규모축소에 따른 고집적화 추세와 이에 따른 칩 고집적화를 위한 웨이퍼의 대구경화가 점차로 이루어짐에 따라, 웨이퍼 상의 미세패턴에 대한 세정효과 증대 및 웨이퍼 주변부 세정 및 습식반응 균일성 등 세정효과가 큰 문제로 따른다. 따라서, 습식세정의 세정효과증대를 위한 보완된 여러 기술들이 제공되고 있다.
제1도는 종래의 세정장치를 설명하기 위한 도면으로, 제1도의 (a)는 종래 세정장치의 우측단면도이고, 제1도의 (b)는 종래 세정장치에서 세정액이 분사되는 세정액분사노즐을 도시한 도면이고, 제1도의 (c)는 세정액이 유입되는 경로를 표시한 종래 세정장치의 단면도이고, 제1도의 (d)는 종래의 세정장치 중 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측에서 부터 밀봉된 타측방향으로 갈수록 세정액분사노즐의 표면에 형성된 홀을 통한 세정액분사압력의 세기를 비교하여 표시한 도면이다.
종래의 세정장치는 제1도의 (a)(b)와 같이, 다 수의 웨이퍼(WAFER)(10)가 세정되는 내부세정조(INNERBATH)(12)와, 내부세정조(12)에 설치되어, 세정액이 공급되는 세정액공급관(15)과, 세정조 하단에 설치되어, 일측이 세정액공급관(15)과 연결되고 타측이 밀봉되어, 표면에 형성된 다 수의 홀(18-1)을 통하여 세정액이 분사되는 세정액분사노즐(NOZZLE)(18)과, 하단에는 배기관(14)이 형성되어, 내부세정조(12) 내의 세정액이 흘러넘치어 배기되는 외부세정조(OUT BATH)(10)를 포함하여 이루어 진다.
종래의 세정장치의 동작을 살펴보면, 우선 펌프를 온(ON) 동작시킴에 따라 세정액공급관(15)으로 공급되는 세정액은 필터(FILTER)에 의해 여과되면서, 내부세정조(12) 내로 유입된다.
여기에서 세정액은 제1도의 (a)(b)와 같이, 세정액공급관(15)을 통하여 내부세정조(12) 저면의 중앙으로 부터 공급되어 차오르거나, 또는 세정액공급관(15)의 일단에 연결된 분사수단인 세정액분사노즐(18)을 통하여 웨이퍼(10)의 하단 가장자리 또는 측면에 분사된다.
즉, 세정액이 공급되는 세정액공급관(15)은 각각 내부세정조(12)의 측면과 저면 중앙에 형성되며, 이 때 저면 중앙에 형성된 세정액공급관(15)을 통하여(A 방향), 그리고 측면의 세정액공급관(15)과 연결되어, 내부세정조(12)의 저면 바닥에 형성된 세정액분세정노즐(18)을 통하여(B방향) 공급되어지는 세정액은 내부세정조(12)로 유입되어져 웨이퍼와 웨이퍼 사이로 순환하면서 웨이퍼(10)의 표면과 케미컬(CHEMICAL) 반응을 하여 웨이퍼 세정공정이 진행된다.
그리고 내부세정조(12) 하단에서 웨이퍼카세트(11) 내의 웨이퍼(10)가 적재되어 있는 길이방향으로 위치된 세정액분사노즐(18)의 표면에는 다 수의 홀(18-1)이 형성되며, 이 때 홀(18-1)은 일정크기로 등간격으로 분포되며, 이러한 홀(18-1)을 통하여 세정액이 분사되어 웨이퍼(10)의 가장자리와 측면이 세정된다.
또한, 내부세정조(12) 내로 유입된 세정액은 일정수위 이상으로 차오르면 오버플로워방식으로 외부세정조(13)로 넘치게 되며, 이 때 오버플로워링(OVERFIOWING)된 세정액은 외부세정조(13)의 하단에 형성된 배기관(14)을 통하여 장치 밖으로 배기되거나 또는 세정액공급관(15)가 연결되는 순환파이프를 통하여 불순물이 필터링되어 다시 내부세정조(12) 내로 유입된다.
그러나, 종래의 세정장치에서는 제1도의 (d)와 같이, 표면에 형성된 다 수의 홀(18-1)을 통하여 웨이퍼(10)에 세정액이 분사되는 세정액분사노즐(18)의 분사압력은 세정액분사노즐의 위치별로 차이가 난다.
즉, 세정액분사노즐은 세정액이 공급되는 세정액분사노즐의 일측에서 밀봉된 타측으로 갈 수록 세정액 분출세기가 커지는데, 이는 타측의 막힌부분에서 배압(BACK PRESSURE)의 영향을 받기 때문이다.
따라서, 웨이퍼카세트에 적재된 웨이퍼의 세정 균일도가 고르지 못하는 문제점이 발생된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 특히 세정액분사노즐을 통하여 유출되는 세정액이 웨이퍼의 하단 가장자리 또는 측면에 균일하게 분사됨으로써 웨이퍼의 세정효과를 높이어 세정균일도를 향상시키는 세정장치를 그 목적으로 한다.
본 발명은 다 수의 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼카세트가 내재되는 세정조와, 상기 세정조의 하단에 설치되는 세정액공급관과, 일측이 상기 세정액공급관과 연결되고, 타측이 밀봉되어, 표면에 다 수 형성된 홀을 통하여 세정액이 분사되는 세정액분사노즐을 포함하는 세정장치에 있어서, 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측에서 밀봉된 타측으로 갈 수록 세정액이 분사되는 홀의 면적을 점차적으로 감소시키거나, 또는 세정액분사노즐의 측면에 굴곡을 형성시키되, 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측의 위치가 밀봉된 세정액분사노즐의 타측 보다 높게 형성시키거나, 세정액분사노즐의 세정액이 통과하는 부분의 단면적을 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측에서 밀봉된 타측으로 갈수록 크게 형성시킴으로써 웨이퍼 상에 균일한 압력으로 상기 세정액이 분사되는 세정장치에 관한 것이다.
제2도는 본 발명의 세정장치를 설명하기 위해 도시된 도면으로, 제2도의 (a)∼(f)는 본 발명의 세정장치 중에서 세정액분사노즐의 실시예를 나타낸 도면이고(화살표는 세정액이 유입되는 방향을 나타낸 것임), 제2도의 (g)는 본 발명의 세정장치 중 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측에서 부터 밀봉된 타측방향으로 갈 수록 세정액분사노즐의 표면에 형성된 홀을 통한 세정액분사압력의 세기를 비교하여 표시한 도면이다.
그리고 제3도와 제4도는 본 발명의 세정장치 중 세정액분사노즐의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명이 세정장치를 설명하겠다.
다수의 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼카세트가 내재되는 내부세정조와, 세정조 내에 세정액을 분사하기 위하여 세정조 하단에 설치되어, 일측이 세정액공급관에 연결되고, 타측이 밀봉되면서 세정액이 분사되는 다 수의 홀이 표면에 형성된 세정액분사노즐과, 하단에는 배기관이 형성되어, 내부세정조의 세정액이 흘러넘치는 외부세정조를 구비하여 이루어 지는 종래의 세정장치에 있어서, 표면에 형성된 홀을 통하여 웨이퍼 상에 분사되는 분사노즐압력을 일정하게 유지하기 위한 본 발명의 세정장치인 세정액분사노즐의 실시예로서는 첫째로, 제2도의 (a)(b)와 같이, 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측에서 밀봉된 타측으로 갈수록 점차적으로 세정액이 분사되는 홀의 면적을 감소되도록 형성한다.
즉, 세정액이 유출되는 세정액이 분사되는 홀의 면적을 감소시키기 위하여 제2도의 (a)와 같이, 세정액분사노즐의 표면에 형성된 홀의 직경을 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측에서 밀봉된 타측으로 갈 수록 점차적으로 작게 형성시키거나, 또는 제2도의 (b)와 같이, 세정액분사노즐의 표면에 형성된 홀의 수를 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측에서 밀봉된 타측으로 갈 수록 점차적으로 적게 형성시킨다.
즉, 홀은 그 수가 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측에서 밀봉된 타측으로 갈 수록 적게 되도록 일정 크기로 형성되며, 따라서 각각의 위치에 따른 홀의 면적의 합이 점차적으로 감소된다.
그리고 표면에 형성된 홀을 통하여 웨이퍼 상에 분사되는 분사압력을 일정하게 유지하기 위한 본 발명의 세정장치인 세정액분사노즐의 두 번째 실시예로서, 세정액분사노즐의 측면에 굴곡을 형성시켜 세정액분사노즐의 밀봉된 부위에 미치는 세정액의 압력을 감소시키어 결국 홀을 통하여 분사되는 세정액의 분사압력이 세정액분사노즐의 위치에 관계없이 일정하도록 한다.
제2도의 (c)와 같이, 세정액분사노즐의 측면에 1번 이상의 굴곡을 형성시키되, 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측의 위치가 밀봉된 세정액분사노즐의 타측 보다 높게 형성됨으로써 웨이퍼 상에 균일한 압력으로 세정액이 분사된다.
즉, 종래의 세정장치에서는 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측에서 타측으로 갈 수록 점차적으로 큰 압력을 갖으나, 본 발명의 세정장치에서는 이러한 압력을 분압화시켜서 웨이퍼카세트에 적재된 웨이퍼 가장자리를 향하여 세정액이 균일한 압력으로 분사되도록 한다.
그리고 표면에 형성된 홀을 통하여 웨이퍼 상에 분사되는 분사압력을 일정하게 유지하기 위한 본 발명의 세정장치인 세정액분사노즐의 세 번째 실시예로서는, 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측과 밀봉된 타측의 세정액이 통과되는 부위의 단면적 또는 홀의 깊이에 차별을 둠으로써 홀을 통하여 분사되는 세정액의 분사압력이 세정액분사노즐의 위치에 관계없이 일정하도록 한다.
즉, 제2도의 (d)(e)(f)와 같이, 세정액분사노즐의 세정액이 통과되는 부분의 단면적은 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측에서 밀봉된 타측으로 갈수록 작게 형성시킴으로써 웨이퍼 상에 균일한 압력으로 세정액이 분사된다.
그리고 제2도의 (d)는 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측에서 밀봉된 타측으로 갈 수록 세정액분사노즐의 세정액이 통과되는 부분의 단면적을 점차적으로 크게 형성하면서 또한 홀의 깊이를 깊게 형성시킨 본 발명의 세정액분사노즐을 도시한 도면이다.
이상 제2도의 (a)∼(f)에서 살펴본 바와 같이, 일측이 세정액공급관과 연결되고, 타측이 밀봉된 세정액분사노즐의 표면에 다 수 형성된 홀을 통한 세정액 분사시, 본 발명의 세정장치에서는 제2도의 (g)에서와 같이, 밀봉된 세정액분사노즐(28) 및 세정액분사노즐의 표면에 형성된 홀을 변화시켜 세정액분사노즐의 위치에 관계없이 즉, 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측과 밀봉된 타측에서 동일한 세기의 분사압력으로 웨이퍼 상에 세정액을 일정하게 분사된다.
다음은 세정액분사노즐의 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측과 반대편 측면을 개방시키는 본 발명의 세정장치인 세정액분사노즐의 또 다른 실시예이다.
세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측과 반대편 측면의 일부를 개방시킴으로써, 개방된 부위로 일정량의 세정액이 흐르도록 하여 종래 밀봉된 부위에서 발생된 배압으로 인한 불균일한 분사압력을 균일하도록 한다.
즉, 제3도와 같이, 세정액이 유입되는 세정액분사노즐(38)의 일측과 반대편인 측면을 일부 개방하고, 개방된 부위에 연결라인(30)을 형성하여 일정량의 세정액이 배기되도록 한다.
그리고 이러한 연결라인(30)은 내부세정조에 관통되어 형성되며, 연결라인으로 흐르는 세정액은 외부세정조와 연결된 배기관으로 배기된다.
즉, 세정액공급관과 연결되어, 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측과 반대편인 측면에 생기는 배압은 종래에 비해 개방된 면적만큼 감소되기 때문에 배압의 직접적인 영향을 받는 세정액분사노즐 표면의 홀 위치에서의 세정액분출강도는 약화된다.
따라서, 세정액분사노즐의 위치에 관계없이 균일한 압력으로 세정액이 분사된다.
그리고 본 발명의 세정장치인 세정액분사노즐의 또 다른 실시예로서는 세정액이 유입되는 세정액분사노즐의 일측의 반대편 측면은 일부가 개방되게 형성시키고, 개방된 부위에 유량조절용 마개를 형성시킨다.
여기에서 유량조절용 마개(40)는 제4도와 같이, 중앙이 관통되면서 일정두께를 갖도록 형성됨으로써, 유량조절용 마개를 세정액분사노즐의 측면에 삽입 또는 삽탈시킴에 따라 배기되는 세정액의 양을 조절할 수 있도록 한다.
즉, 본 발명의 세정장치에서는 세정액분사노즐(38)(48)의 측면의 일부가 개방되도록 형성시켜, 개방된 부위로 일정량의 세정액이 흐르도록 하여 세정액분사노즐의 측면에 미치는 배압이 조절됨으로써 세정액이 균일한 압력으로 웨이퍼에 분사되도록 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 세정액분사노즐의 세정액이 유입되는 부분과 그 반대부분의 웨이퍼 상에 미치는 분사압력이 각각 상이했던 종래의 세정장치와는 달리 본 발명의 세정장치에서는 세정액분사노즐의 위치에 관계없이 분사압력이 일정함으로써 웨이퍼 세정효과의 증대 및 세정액절감과 균일한 세정효과를 갖는다.
Claims (5)
- 웨이퍼가 세정되는 세정조와,상기 세정조 내에 세정액을 분사하기 위하여 상기 세정조 하단에 설치되어, 일측이 세정액공급관에 연결되고, 타측이 밀봉되면서 상기 웨이퍼로 상기 세정액이 분사되는 소정크기의 다수의 홀이 표면에 등간격으로 형성된 세정액분사노즐을 구비하는 세정장치에 있어서,분사될 세정액이 통과하는 분사 홀의 면적이 상기 세정액이 유입되는 상기 세정액분사노즐의 일측에서 밀봉된 타측으로 갈 수록 각각의 위치에 따라 점차적으로 감소됨으로써 상기 웨이퍼 상에 균일한 압력으로 상기 세정액이 분사되는 세정장치.
- 제1항에 있어서,상기 홀은 그 수가 상기 세정액이 유입되는 상기 세정액분사노즐의 일측에서 밀봉된 타측으로 갈 수록 적게 되도록 일정크기로 형성되어, 각각의 위치에 따른 상기 홀의 면적의 합이 점차적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 세정장치.
- 제1항에 있어서,상기 세정액이 분사되는 상기 홀의 면적을 감소시키기 위하여 상기 홀의 직경이 상기 세정액이 유입되는 상기 세정액분사노즐의 일측에서 밀봉된 타측으로 갈수록 점차적으로 작게 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 세정장치.
- 웨이퍼가 세정되는 세정조와,상기 세정조 내에 세정액을 분사하기 위하여 상기 세정조 하단에 설치되어 일측이 세정액공급관에 연결되고, 타측이 밀봉되면서 상기 웨이퍼로 상기 세정액이 분사되는 소정 크기의 다 수의 홀이 표면에 등간격으로 형성된 세정액분사노즐을 구비하는 세정장치에 있어서,상기 세정액분사노즐은 그 측면에 1번 이상의 굴곡을 형성시키되, 상기 세정액이 유입되는상기 세정액분사노즐의 일측의 위치가 밀봉된 상기 세정액분사노즐의 타측 보다 높게 형성됨으로써 웨이퍼 상에 균일한 압력으로 상기 세정액이 분사되는 세정장치.
- 웨이퍼가 세정되는 세정조와,상기 세정조 내에 세정액을 분사하기 위하여 상기 세정조 하단에 설치되어, 일측이 세정액공급관에 연결되고, 타측이 밀봉되면서 상기 웨이퍼로 상기 세정액이 분사되는 소정크기의 다 수의 홀이 표면에 등간격으로 형성된 세정액분사노즐을 구비하는 세정장치에 있어서,상기 세정액분사노즐은 상기 세정액이 유입되는 상기 세정액분사노즐의 일측에서 밀봉된 타측으로 갈 수록 분사노즐의 세정액이 통과하는 부분의 단면적이 작게 형성됨으로써 상기 웨이퍼 상에 균일한 압력으로 상기 세정액이 분사되는 세정장치.
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