KR19980021423A - 반도체 습식장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세정액을 재사용하고 폐수를 줄이는 반도체 습식장치에 관한 것으로, 황산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치와, 불산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치가 있다.
황산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치는, 화학약품을 사용하여 웨이퍼의 습식 식각공정이 수행되는 약품조와, 상기 약품조에서 습식 식각공정이 수행된 웨이퍼를 세정하는 세정조와, 약품조와 세정조가 내부에 설치되고 세정조에서 배수되는 세정액을 수용하는 수조와, 약품조에서 배수되는 화학약품과 수조에 수용되는 세정액이 희석되도록 수조에서 세정액을 배수하는 세정액배수라인과, 화학약품과 세정액이 희석된 폐수를 방류하는 폐수라인을 포함한다.
그리고, 불산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치는, 화학약품을 사용하여 웨이퍼의 습식 식각공정이 수행되는 약품조와, 상기 약품조에서 습식 식각공정이 수행된 웨이퍼를 세정하는 세정조와, 약품조와 세정조가 내부에 설치되고 세정조에서 배수되는 세정액을 수용하는 수조를 구비하고, 수조내부에 설치되고 상기 약품조와 세정조 사이에 설치되는 분리대와, 상기 수조에 수용된 세정액을 배수하는 세정액배수라인과, 상기 세정액배수라인으로부터 분기되어 세정액을 회수하는 세정액회수라인과, 상기 세정액배수라인상에 설치되어 세정액배수라인을 개폐시키는 제1 조절밸브와, 세정액회수라인상에 설치되어 상기 세정액회수라인을 개폐시키는 제2 조절밸브와, 제1 및 제2 조절밸브와 연결되어 제1 및 제2 조절밸브의 개폐를 제어하는 콘트롤러를 포함한다.
이와 같은 반도체 습식장치에 의해서, 황산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치에서는 세정액을 화학약품의 희석용으로 사용하고, 열처리장치를 사용하여 약품조에서 사용된 화학약품을 수용하여 화학반응열 및 증기를 제거하여 배출할 수 있다. 그리고 불산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식에서는 사용 가능한 세정액을 모두 회수하여 재사용할 수 있도록 한다. 따라서, 시수를 사용하지 않고 세정액의 소모를 줄여 제조원가를 절감할 수 있고, 공정에 소요되는 시간을 단축하여 웨이퍼의 안정된 수급을 도모할 수 있으며, 화학약품에 의한 폐수를 줄여 환경오염을 방지할 수 있다.

Description

반도체 습식장치(a wet apparatus for a wafer)
본 발명은 반도체 습식장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 세정액을 재사용하고 폐수를 줄이는 반도체 습식장치에 관한 것이다.
웨이퍼의 제조과정 중에서 가장 기본적인 기술의 하나가 세정기술이다. 웨이퍼 제조과정은 웨이퍼의 표면을 형성하기 위하여 여러 단계의 공정을 거치게 되는데, 이러한 공정들이 진행되는 동안 웨이퍼의 표면에는 각종 오염물이 생기거나 잔존할 가능성이 있다. 그러므로 세정 기술은 반도체 제조 공정중에 발생하는 여러 가지 오염물을 물리적, 화학적 방법을 구사해서 제거하려는 것이다.
상기에서 화학적인 방법은 표면의 오염을 수세 및 에칭, 그리고 산화 또는 환원반응 등에 의해서 제거하는 것으로, 여러 가지 화학약품이나 가스를 사용한다. 화학적 방법에서는 부착된 입자는 순수로 흘려 버리고, 유기물은 용재로 용해하거나 산화성 산으로 제거, 또는 산소 플라즈마 중에서 탄화하여 제거한다. 또 경우에 따라서는 표면을 일정량 에칭 해서 새로운 청정 표면을 노출시키기도 한다. 상술한 화학적인 세정방법은 다량의 세정액이 사용되며 화학약품의 사용으로 인하여 폐수가 발생하게 된다.
도 1에는 황산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치의 종래 구성이 개략적으로 도시되어 있다.
도 1에서, 참조번호 10은 수조이고, 참조번호 12는 린스조(rinse bath)이고, 참조번호 14는 약품조이며, 참조번호 16은 세정조이고, 참조번호 18은 2차 세정조이고, 참조번호 20은 분리대이며, 참조번호 30은 세정액공급라인이고, 참조번호 32는 시수공급라인(city water supply line)이고, 참조번호 34는 세정액배수라인이며, 참조번호 36은 중성수재생라인이고, 참조번호 40은 오버플로우라인(overflow line)이고, 참조번호 42는 약품배수라인이며, 참조번호 44는 폐수라인이고, 참조번호 50은 배액장치이고, 참조번호 52는 시수탱크이고, 참조번호 54는 유량계이고, 참조번호 56은 제1 시수밸브이며, 참조번호 58은 제2 시수밸브이고, 참조번호 60은 약품조밸브이다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 황산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치의 공정흐름은 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 상기 린스조(12)에서 습식 식각공정을 수행하기 위한 웨이퍼를 로딩하여 공정을 진행하는 로봇암(도면에는 미도시됨)을 세정한다. 상기 로봇암에 로딩된 웨이퍼는 상기 약품조(14)에서 화학약품에 의하여 습식 식각공정이 진행된 후, 상기 세정조(16)에서 1차 세정을 거친 후 상기 2차 세정조에서 세정되어 공정을 마무리한다.
이때, 습식 식각공정이 진행된 상기 약품조(14)에는 화학약품의 폐수가 남고, 상기 세정조(16)에서 상기 웨이퍼의 1차 세정이 진행되는 동안 상기 세정조(16)에서 세정액은 배수되어 상기 수조(10)에 수용되고, 상기 세정액배수라인(34)을 통하여 배수되어 폐수처리된다. 그리고 상기 2차 세정조(18)에서 세정이 진행되는 동안 상기 2차 세정조(16)에서 세정액은 상기 분리대(20)에 의해서 분리된 상기 수조(10)의 한 부분에 수용되고 상기 중성수재생라인(36)을 통하여 회수된다.
그리고 상기 오버플로우라인(40)은 상기 약품조(14)에서 화학약품이 상기 수조(10)로 넘치는 것을 방지하기 위하여 설치된 것으로, 상기 약품조(14)에서 웨이퍼의 습식 식각공정 진행시 넘치는 화학약품을 상기 폐수라인(44)으로 배수시킨다. 이때, 상기 폐수라인(44)을 통하여 배수되는 화학약품은 상기 폐수라인(44)과 연결되어 있는 상기 시수공급라인(32)을 통하여 공급되는 시수로 희석되어 배수된다. 그리고 상기 오버플로우라인(40)으로 배수되는 화학약품을 지속적으로 희석시키기 위하여 상기 시수공급라인(32)에 상기 시수탱크(52)가 연결되어 있으며, 상기 제1 시수밸브(56)가 상기 시수탱크(52)에 시수가 공급되도록 제어하고, 상기 유량계(54)에 의하여 상기 시수탱크(52)의 시수량을 알 수 있다.
이때, 상기 약품조(14)에 남은 상기 화학약품은 상기 배액장치(50)가 작동되면 상기 약품배수라인(42)을 통하여 토출된다. 그리고 상기 화학약품은 상기 배액장치(50)에서 상기 시수공급라인(32)을 통하여 공급되는 시수에 의해 희석된다. 상기 제2 시수밸브(58)는 상기 배액장치(50)에 공급되는 시수를 제어하는 자동밸브이다.
상술한 황산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치에서 상기 세정조(16)에서 배수되는 세정액은 모두 폐수처리되는 것이 특징이며, 상기 습식공정의 공정진행온도는 일반적으로 100℃ 이상에 이르므로 폐수를 처리하는 배관의 보호를 위하여 보통 30℃ 이하로 온도를 내려서 배수하게된다.
도 3에는 불산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치의 종래 구성이 개략적으로 도시되어 있다.
도 3에서, 참조번호 10은 수조이고, 참조번호 14는 약품조이며, 참조번호 16은 세정조이고, 참조번호 18은 2차 세정조이고, 참조번호 20은 분리대이며, 참조번호 30은 세정액공급라인이고, 참조번호 34는 세정액배수라인이며, 참조번호 36은 중성수재생라인이고, 참조번호 44는 폐수라인이다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 불산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치의 공정흐름은 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 습식 식각공정이 수행되는 웨이퍼는 상기 약품조(14)에서 화학약품에 의하여 습식 식각공정이 진행된 후, 상기 세정조(16)에서 1차 세정을 끝내고 상기 2차 세정조에서 세정되어 공정을 마무리한다.
이때, 습식 식각공정이 진행된 상기 약품조(14)에는 화학약품의 폐수가 남고, 상기 세정조(16)에서 상기 웨이퍼의 1차 세정이 진행되는 동안 상기 세정조(16)에서 세정액은 배수되어 상기 수조(10)에 수용되고, 상기 세정액배수라인(34)을 통하여 배수되어 폐수처리된다. 그리고 상기 2차 세정조(18)에서 세정이 진행되는 동안 상기 2차 세정조(16)에서 세정액은 상기 분리대(20)에 의해서 분리된 상기 수조(10)의 한 부분에 수용되고, 상기 중성수 재생라인(36)을 통하여 회수된다. 그리고 상기 약품조(14)에 남은 화학약품은 상기 폐수라인(44)을 통하여 배수되어 폐수처리된다.
상술한 불산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치에서 상기 세정조(16)에서 배수되는 세정액은 바로 폐수처리되는 것이 특징이다, 전술한 황산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치에 반하여, 상기 불산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치의 공정진행온도는 높지 않으므로 바로 배수하게된다.
그러나 상술한 바와 같은 반도체 습식장치에 의하면, 황산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치에서는 세정액을 모두 배수하여 폐수처리하고, 화학약품의 희석용으로 사용하는 시수의 사용량이 과다하며, 약품조에서 사용된 화학약품을 배수하기 위해서 많은 시간이 소요되는 문제점이 발생한다. 그리고 불산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식에서는 세정액을 모두 배수하여 폐수처리하는 문제점이 발생하였다. 그러므로 웨이퍼의 전반적인 수급 관리가 어렵고, 세정액 및 시수의 과다사용과 폐수처리에 대한 부담으로 제조 원가가 증가된다.
따라서, 본 발명은 상기에서 기술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 반도체 습식장치의 기능 및 용도에 적합한 배수처리장치를 사용하여 세정액 및 시수의 사용을 줄이고 화학약품에 의한 폐수의 처리를 효율적으로 할 수 있는 반도체 습식장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 반도체 습식장치의 제1 예의 구성을 개략적으로 보여주는 도면;
도 2는 도 1의 반도체 습식장치를 본 발명의 실시예에 따라 구성하여 개략적으로 보여주는 도면;
도 3은 종래 반도체 습식장치의 제2 예의 구성을 개략적으로 보여주는 도면;
도 4는 도 3의 반도체 습식장치를 본 발명의 실시예에 따라 구성하여 개략적으로 보여주는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10:수조14:약품조
16:세정조34,86:세정액배수라인
44:폐수라인72:열처리장치
74:배기구76:유입구
78:배출구80:분리대
86:세정액배수라인88:세정액회수라인
90,92,94,96:밸브
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일특징에 의하면, 화학약품을 사용하여 웨이퍼의 습식 식각공정이 수행되는 약품조와, 상기 약품조에서 습식 식각공정이 수행된 웨이퍼를 세정하는 세정조와, 상기 약품조와 세정조가 내부에 설치되고 상기 세정조에서 배수되는 세정액을 수용하는 수조와, 상기 약품조에서 배수되는 화학약품과 상기 수조에 수용되는 세정액이 희석되도록 상기 수조에서 세정액을 배수하는 세정액배수라인과, 상기 화학약품과 세정액이 희석된 폐수를 방류하는 폐수라인을 포함한다.
이 장치에 있어서, 상기 반도체 습식장치는, 상기 폐수라인에 열처리장치를 부가하여 화학약품에 의해 발생된 반응열 및 증기를 제거하여 배출하도록 구성된다. 이 장치에 있어서, 상기 열처리장치는 상기 폐수라인과 연결시, 유입구가 배출구보다 낮게 설치된다.
이 장치에 있어서, 상기 열처리장치는 내열 및 내산성이 우수한 테프론 재질로 이루어진다.
이 장치에 있어서, 상기 열처리장치는 화학약품에 의해 발생된 증기를 배출하기 위하여 상단면에 설치된 배기구를 갖는다.
이 장치에 있어서, 상기 배기구는 U형 배기라인으로 구성된다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 화학약품을 사용하여 웨이퍼의 습식 식각공정이 수행되는 약품조와, 상기 약품조에서 습식 식각공정이 수행된 웨이퍼를 세정하는 세정조와, 상기 약품조와 세정조가 내부에 설치되고 상기 세정조에서 배수되는 세정액을 수용하는 수조를 구비한 반도체 습식장치에 있어서, 상기 반도체 습식장치는, 상기 수조 내부에 설치되고 상기 약품조와 세정조 사이에 설치되는 분리대와, 상기 수조에 수용된 세정액을 배수하는 세정액배수라인과, 상기 세정액배수라인으로부터 분기되어 세정액을 회수하는 세정액회수라인과, 상기 세정액배수라인상에 설치되어 상기 세정액배수라인을 개폐시키는 제1 조절밸브와, 상기 세정액회수라인상에 설치되어 상기 세정액회수라인을 개폐시키는 제2 조절밸브와, 상기 제1 및 제2 조절밸브와 연결되어 상기 제1 및 제2 조절밸브의 개폐를 제어하는 콘트롤러를 포함하여 상기 웨이퍼의 습식 식각공정이 시작된 후, 소정의 시간이 경과되면 상기 제1 조절밸브를 오프시키고, 상기 제2 조절밸브를 온시켜 상기 웨이퍼의 세정에 사용된 세정액을 회수하는 것을 포함한다.
이 장치에 있어서, 상기 소정의 시간은 약 1분 30초 범위내이다.
이 장치에 있어서, 상기 제1 및 제2 조절밸브는 공압밸브이다.
이 장치에 있어서, 상기 반도체 습식장치는, 상기 세정액배수라인과 세정액회수라인 상에 수동밸브를 각각 상기 제1 및 제2 조절밸브보다 앞부분에 부가하여 상기 제1 및 제2 조절밸브가 오동작시 작업자가 수동으로 상기 수동밸브를 동작시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 도 2 및 도 4에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 반도체 습식장치는, 세정조(16)에서 배수되는 세정액을 배수하는 세정액배수라인(34)과 화학약품의 증기 및 열을 제거하는 열처리장치(72)를 포함하고 있다. 이러한 장치에 의하여, 세정액 및 시수의 사용을 줄이고 화학약품의 배수를 안전하게 할 수 있다.
도 2 및 도4에 있어서, 도 1에 도시된 반도체 습식장치의 구성요소와 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 황산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치의 구성을 보여주고 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 습식장치는, 웨이퍼를 로딩하여 공정을 진행시키는 로봇암을 세정하는 린스조(12)와, 웨이퍼를 화학약품으로 처리하는 약품조(14)와, 상기 약품조(14)에서 약품처리된 웨이퍼를 1차 세정하는 세정조(16)와, 상기 세정조(16)에서 세정된 웨이퍼를 세정하여 공정을 마무리하는 2차 세정조(18)와, 상기 린스조(12)와 약품조(14) 및 세정조(16)와 2차 세정조(18)를 내부에 설치하고 공정진행시 상기 각 조에서 배수되는 세정액을 수용하는 수조(10)와, 상기 2차 세정조(18)를 상기 수조(10) 내에서 분리하기 위하여 상기 세정조(16)와 2차 세정조(18) 사이에 설치되는 분리대(20)와, 상기 린스조(12)와 세정조(16) 및 2차 세정조(18)에 세정액을 공급하는 세정액공급라인(30)과, 반도체 습식장치에서 배수되는 폐수를 배출하는 폐수라인(44)과, 상기 수조(10)에 수용된 세정액이 상기 약품조(14)에서 배수되는 화학약품을 희석하도록 상기 폐수라인(44)과 연결된 세정액배수라인(34)과, 상기 2차 세정조(18)에서 배수되는 세정액을 회수하는 중성수재생라인(36)과, 상기 약품조(14)에서 넘치는 화학약품을 배수하는 오버플로우라인(40)과, 상기 약품조(14)의 화학약품을 강제 배수하는 배액장치(50)와, 상기 약품조(14)와 상기 배액장치(50)를 연결하는 약품배수라인(42)과, 상기 오버플로우라인(40)을 통하여 배수되는 화학약품을 희석시키기 위하여 상기 세정액배수라인(34) 상에 설치된 시수탱크(52)와, 상기 시수탱크(52)의 세정액량을 확인하기 위한 유량계(54)와, 상기 시수탱크(52)에 공급되는 세정액을 제어하기 위한 제1 시수밸브(56)와, 상기 배액정치(50)와 연결된 상기 세정액배수라인(34) 상에 설치되어 세정액을 제어하기 위한 제2 시수밸브(58)와, 상기 배액장치(50)에 화학약품의 배수를 중단시키기 위한 약품조밸브(60)와, 상기 폐수라인(44) 상에 설치되어 세정액과 희석된 화학약품을 수용하여 소정의 기간동안 처리하기 위한 열처리장치(72)를 포함하고 있다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는, 황산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치의 공정흐름은 다음과 같다.
먼저, 상기 린스조(12)에서 습식 식각공정을 수행하기 위한 웨이퍼를 로딩하여 공정을 진행하는 로봇암(도면에는 미도시됨)을 세정한다. 상기 로봇암에 로딩된 웨이퍼는 상기 약품조(14)에서 화학약품에 의하여 습식 식각공정이 진행된 후, 상기 세정조(16)에서 1차 세정을 마치고 상기 2차 세정조에서 세정되어 공정을 마무리한다.
이때, 습식 식각공정이 진행된 상기 약품조(14)에는 화학약품의 폐수가 남고, 상기 세정조(16)에서 상기 웨이퍼의 1차 세정이 진행되는 동안 상기 세정조(16)에서 세정액은 배수되어 상기 수조(10)에 수용되고 상기 세정액배수라인(34)을 통하여 상기 폐수라인(44)과 상기 배액장치(50)에 공급된다. 그리고 상기 2차 세정조(18)에서 세정이 진행되는 동안 상기 2차 세정조(16)에서 배수되는 세정액은 상기 분리대(20)에 의해서 분리된 상기 수조(10)에 수용되고, 상기 중성수재생라인(36)을 통하여 회수된다.
그리고 상기 오버플로우라인(40)은 상기 약품조(14)에서 웨이퍼의 습식 식각공정 진행시 넘치는 화학약품을 상기 폐수라인(44)으로 배수시킨다. 이때, 상기 폐수라인(44)을 통하여 배수되는 화학약품은 상기 폐수라인(44)과 연결되어 있는 상기 세정액배수라인(34)을 통하여 공급되는 세정액으로 희석되면서 상기 폐수라인(44)으로 배수된다. 그리고 상기 오버플로우라인(40)으로 배수되는 화학약품을 지속적으로 희석시키기 위하여 상기 세정액배수라인(34)에 상기 시수탱크(52)가 연결되어 있으며, 상기 제1 시수밸브(56)가 상기 시수탱크(52)에 세정액이 공급되도록 제어하고, 상기 유량계(54)에 의하여 상기 시수탱크(52)의 세정액량을 알 수 있다.
이때, 상기 약품조(14)에 남은 상기 화학약품은 상기 배액장치(50)가 작동되면, 상기 약품배수라인(42)을 통하여 토출된다. 그리고 상기 화학약품은 상기 베액장치(50)에서 상기 세정액배수라인(44)을 통하여 공급되는 세정액에 의해 희석된다. 상기 제2 시수밸브(58)는 상기 배액장치(50)에 공급되는 세정액을 제어하는 자동밸브이다.
또한, 상기 열처리장치(72)는 폐수의 유입구(76)를 배출구(78)보다 낮게 설치하여 폐수가 상기 열처리장치(72)에서 화학 반응열 및 증기가 제거되고 배출되도록 하고, 상기 열처리장치(72)의 상부에 U자형 배기구를 설치하여 증기배기시 액체상태의 배출을 방지한다.
상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 황산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치는 상기 세정액배수라인(34)이 상기 폐수라인(44)과 연결되어 상기 오버플로우라인(40)을 통하여 배수되는 화학약품을 상기 세정조(16)에서 배수되는 세정액을 사용하여 희석시킨다. 또한, 상기 세정액배수라인(34)은 상기 배액장치(50)에 연결되어 상기 약품조(14)에서 배수되는 화학약품을 희석시킨다. 그리고 이와 같이 희석된 화학약품은 상기 열처리장치(72)에 수용되어 화학 반응열 및 증기가 제거되고 배출되는 것이 특징이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 불산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식의 구성을 보여주고 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 반도체 습식장치는, 세정액배수라인(86)과, 상기 세정액배수라인(86)에서 분기된 세정액회수라인(88)과, 상기 각 라인에 설치되어 세정액의 흐름을 조절하는 제1 및 제2 조절밸브(92,96)와, 상기 제1 및 제2 조절밸브(92,96)를 제어하는 콘트롤러(98)를 포함하고 있다. 이러한 장치에 의해서, 세정액을 재사용할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 습식장치는, 웨이퍼를 화학약품으로 처리하는 약품조(14)와, 상기 약품조(14)에서 약품처리된 웨이퍼를 1차 세정하는 세정조(16)와, 상기 세정조(16)에서 세정된 웨이퍼를 세정하여 공정을 마무리하는 2차 세정조(18)와, 상기 약품조(14)와 세정조(16) 및 2차 세정조(18)를 내부에 설치하고 공정진행시 상기 각조에서 배수되는 세정액을 수용하는 수조(10)와, 상기 2차 세정조(18)를 상기 수조(10) 내에서 분리하기 위하여 상기 세정조(16)와 2차 세정조(18) 사이에 설치되는 분리대(20)와, 상기 분리대(20)보다 높이가 낮고 상기 수조(10)내의 상기 약품조(14)와 세정조(16) 사이에 설치되어 상기 약품조(14)와 세정조(16)를 분리하는 제2 분리대(80)와, 상기 세정도(16)와 2차 세정조(18)에 세정액을 공급하는 세정액공급라인(30)과, 상기 약품조(14)에서 화학약품을 폐수하는 폐수라인(44)과, 상기 약품조(14)에서 오버플로우되는 화학약품을 배수하기 위한 제2 폐수라인(84)과, 상기 2차 세정조(18)에서 배수되는 세정액을 회수하는 중성수재생라인(36)과, 상기 세정조(16)에서 배수되는 세정액을 배수하기 위한 세정액배수라인(86)과, 상기 세정액배수라인(86)에서 분기되어 세정액을 회수하는 세정액회수라인(88)과, 상기 세정액배수라인(86)에 설치되어 세정액의 배수를 조절하는 제1 조절밸브(92)와, 상기 세정액회수라인(88)에 설치되어 세정액의 회수를 조절하는 제2 조절밸브(96)와, 상기 제1, 2 조절밸브(92,96)가 개폐되도록 자동제어하는 콘트롤러(98)와, 상기 세정액배수라인(86)에 설치된 상기 제1 조절밸브(92)보다 앞부분에 설치되어 상기 세정액배수라인(86)을 제어하는 제1 수동밸브(90)와, 상기 세정액회수라인(88)에 설치된 상기 제2 조절밸브(96)보다 앞부분에 설치되어 상기 세정액회수라인(88)을 제어하는 제2 수동밸브(94)를 포함한다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는, 불산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치의 공정흐름은 다음과 같다.
먼저, 습식 식각공정이 수행되는 웨이퍼는 상기 약품조(14)에서 화학약품에 의하여 처리된 후, 상기 세정조(16)에서 1차 세정을 마치고 상기 2차 세정조에서 세정되어 공정을 마무리한다.
이때, 습식 식각공정이 진행된 상기 약품조(14)에는 화학약품의 폐수가 남고, 상기 세정조(16)에서 상기 웨이퍼의 1차 세정이 진행되는 동안 상기 세정조(16)에서 세정액은 배수되어 상기 수조(10)에 수용된다. 그리고 상기 2차 세정조(18)에서 세정이 진행되는 동안 상기 2차 세정조(16)의 세정액은 상기 중성수 재생라인(36)을 통하여 회수된다. 그리고 상기 약품조(14)에 남은 화학약품은 상기 폐수라인(44)을 통하여 배수되어 폐수처리된다. 이때, 상기 세정조(16)에서 배수되어 상기 수조(10)에 수용된 세정액은 상기 세정액배수라인(86)을 통하여 배수되는데, 상기 배수되는 세정액의 순도를 기준으로 사용가능한 세정액이 배수되는 소정의 시간을 산출하여 상기 콘트롤러(98)에 세팅하여, 상기 콘트롤러(98)가 상기 제1 및 2 조절밸브(92,96)의 개폐를 제어하여 세정액을 폐수 또는 회수하도록 한다.
상술한 상기 콘트롤러(98)에 의해, 본 발명에서는, 상기 세정액이 배수되는 시점을 기준으로 약 1분 30초까지는 상기 제1 조절밸브(92)가 열리고 상기 제2 조절밸브가 폐쇄되어 상기 배수되는 세정액이 폐수처리된다. 그리고 약 1분 30초가 경과하면, 상기 콘트롤러(98)는 상기 제1 조절밸브(92)를 폐쇄하고 상기 제2 조절밸브(96)를 열어서 상기 세정액이 회수되어 재사용되도록 한다.
또한, 상기 제1 수동밸브(90) 및 제2 수동밸브(94)는 상기 제1 및 제2 조절밸브(92,96)의 오동작시 작업자가 직접제어하여 작업을 수행하고, 정비할 수 있도록 한다.
종래의 반도체 습식장치에 의하면, 웨이퍼의 전반적인 수급 관리가 어렵고, 세정액 및 시수의 과다사용과 폐수처리에 대한 부담으로 제조 원가가 증가되는 문제점이 발생되었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 황산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식장치에서는 세정액을 화학약품의 희석용으로 사용하고, 열처리장치를 사용하여 약품조에서 사용된 화학약품을 수용하여 화학반응열 및 증기를 제거할 수 있다. 그리고 불산류의 화학약품을 사용하는 반도체 습식에서는 사용 가능한 세정액을 모두 회수하여 재사용할 수 있도록 한다. 따라서, 시수를 사용하지 않고 세정액의 소모를 줄여 제조원가를 절감할 수 있고 공정에 소요되는 시간을 단축하여 웨이퍼의 안정된 수급을 도모할 수 있으며, 화학약품에 의한 폐수를 줄여 환경오염을 방지할 수 있다.

Claims (10)

  1. 화학약품을 사용하여 웨이퍼의 습식 식각공정이 수행되는 약품조(14)와;
    상기 약품조(14)에서 습식 식각공정이 수행된 웨이퍼를 세정하는 세정조(16)와;
    상기 약품조(14)와 세정조(16)가 내부에 설치되고, 상기 세정조(16)에서 배수되는 세정액을 수용하는 수조(10)와;
    상기 약품조(14)에서 배수되는 화학약품과 상기 수조(10)에 수용되는 세정액이 희석되도록 상기 수조(10)에서 세정액을 배수하는 세정액배수라인(34)과;
    상기 화학약품과 세정액이 희석된 폐수를 방류하는 폐수라인(44)을 갖는 반도체 습식장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 반도체 습식장치는, 상기 폐수라인(44)에 열처리장치(72)를 부가하여 화학약품에 의해 발생된 반응열 및 증기를 제거하여 배출하도록 구성된 반도체 습식장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 열처리장치(72)는 상기 폐수라인(44)과 연결시, 유입구(76)가 배출구(78)보다 낮게 설치되어 있는 반도체 습식장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 열처리장치(72)는 내열 및 내산성이 우수한 테프론 재질로 이루어진 반도체 습식장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 열처리장치(72)는 화학약품에 의해 발생된 증기를 배출하기 위하여 상단면에 설치된 배기구(74)를 갖는 반도체 습식장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 배기구(74)는 U형 배기라인으로 구성되어 있는 반도체 습식장치.
  7. 화학약품을 사용하여 웨이퍼의 습식 식각공정이 수행되는 약품조(14)와;
    상기 약품조(14)에서 습식 식각공정이 수행된 웨이퍼를 세정하는 세정조(16)와;
    상기 약품조(14)와 세정조(16)가 내부에 설치되고, 상기 세정조(16)에서 배수되는 세정액을 수용하는 수조(10)를 구비한 반도체 습식장치에 있어서,
    상기 반도체 습식장치는,
    상기 수조(10) 내부에 설치되고 상기 약품조(14)와 세정조(16) 사이에 설치되는 분리대(80)와;
    상기 수조(10)에 수용된 세정액을 배수하는 세정액배수라인(86)과;
    상기 세정액배수라인(86)으로부터 분기되어 세정액을 회수하는 세정액회수라인(88)과;
    상기 세정액배수라인(86)상에 설치되어 상기 세정액배수라인(86)을 개폐시키는 제1 조절밸브(92)와;
    상기 세정액회수라인(88)상에 설치되어 상기 세정액회수라인(88)을 개폐시키는 제2 조절밸브(96)와;
    상기 제1 및 제2 조절밸브(92,96)와 연결되어 상기 제1 및 제2 조절밸브(92,96)의 개폐를 제어하는 콘트롤러(98)를 포함하여 상기 웨이퍼의 습식 식각공정이 시작된 후, 소정의 시간이 경과되면 상기 제1 조절밸브(92)를 오프시키고, 상기 제2 조절밸브(96)를 온시켜 상기 웨이퍼의 세정에 사용된 세정액을 회수하는 것을 특징으로 하는 반도체 습식장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 소정의 시간은 약 1분 30초 범위내인 것을 특징으로 하는 반도체 습식장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 조절밸브(92,96)는 공압밸브인 것을 특징으로 하는 반도체 습식장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 반도체 습식장치는, 상기 세정액배수라인(86)과 세정액회수라인(88) 상에 수동밸브(90,94)를 각각 상기 제1 및 제2 조절밸브(92,96)보다 앞부분에 부가하여 상기 제1 및 제2 조절밸브(92,96)가 오동작시 작업자가 수동으로 상기 수동밸브(90,94)를 동작시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 습식장치.
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