KR19990019401U

KR19990019401U - 웨이퍼 세정조

Info

Publication number: KR19990019401U
Application number: KR2019970032740U
Authority: KR
Inventors: 도기성
Original assignee: 구본준; 엘지반도체 주식회사
Priority date: 1997-11-19
Filing date: 1997-11-19
Publication date: 1999-06-15

Abstract

본 고안은 세정조내를 흐르는 세정액의 순환구조를 변경하여 웨이퍼 세정시 이물질을 생성하는 세정액의 와류현상을 방지하는 웨이퍼 세정조에 관한 것으로 종래의 세정조에 의한 웨이퍼 세정시 하측에서 상측방향으로 유입되는 세정액이 웨이퍼 지지대와 상호 마찰되면서 발생하는 와류에 의하여 HF용액중에 잔류하는 불순물이 부착되어 웨이퍼를 오염시키는 문제점이 있었던바 본 고안은 세정액이 담긴 세정조에 있어서, 웨이퍼가 고정되어 세정되는 내조와, 상기 내조의 내주연 상단에 형성되어 세정액을 상기 내조에 공급하는 보조 세정조와, 상기 보조 세정조에 세정액을 공급하는 세정액 공급수단과, 상기 내조의 외주연에 형성되어 상기 내조에서 넘쳐흐른 세정액을 저장하여 상기 세정액 공급수단에 재공급하는 외조로 구성되어 각 세정조의 세정액에 잔류하는 불순물을 제거하는 동시에 세정액의 웨이퍼에 대한 유입방향을 웨이퍼 지지대의 와류에 의하여 발생하는 불순물의 영향을 배제하도록 변경하여 웨이퍼의 불순물 부착을 방지하여 웨이퍼의 세정력을 증대시키는 한편 웨이퍼의 성능을 개선하는 잇점이 있는 웨이퍼 세정조이다.

Description

웨이퍼 세정조

본 고안은 웨이퍼 세정조에 관한 것으로 더욱 상세하게는 세정조내를 흐르는 세정액의 순환구조를 변경하여 웨이퍼 세정시 이물질을 생성하는 세정액의 와류현상을 방지하는 웨이퍼 세정조에 관한 것이다.

일반적으로 습식각장치에 의한 웨이퍼 식각작업을 마친 웨이퍼를 세정할 때 불산용액(이하 HF용액이라 함)이 담긴 세정조내에서 웨이퍼를 세정하여 표면에 형성된 산화막을 제거하고 다시 초순수가 담긴 세정조내에서 웨이퍼를 세정하므로써 웨이퍼 표면에 잔류하는 HF용액을 제거하는 작업이 수행된다.

이러한 종래의 세정작업이 수행되는 HF용액이 담긴 세정조는 도 1 에서 도시된 바와같이 바닥면에서 공급된 HF용액(5)에 의하여 웨이퍼(3)를 세정하는 내조(1)와, 상기 내조(1)의 외주연에 형성되어 내조(1)에서 넘친 HF용액(5)이 저장되는 보조 외조(7)와, 상기 보조 외조(7)에 연결되어 HF용액(5)을 일정한 압력으로 가압하는 펌프(9)와, 상기 펌프(9)에 연결되어 가압되는 HF용액(5)을 일정압으로 완충하는 댐퍼(11)와, 상기 댐퍼(11)를 거쳐 유입된 HF용액(5)을 일정한 온도로 유지하는 쿨링자켓(Cooling jacket)(13)과, 상기 쿨링자켓(13)에 연결되어 HF용액(5)의 불순물을 제거하는 필터(15)와, 상기 필터(15)에 일측단이 연결되고 타측단은 상기 내조(1)의 바닥면에 연결되어 HF용액(5)을 공급하는 유입관(17)과, 내조(1)의 바닥면에 형성되어 HF용액(5)을 외부로 방출하는 배출관(19)으로 구성된다.

한편 초순수가 담긴 세정조는 도 2에서 도시된 바와같이 초순수(29)를 유입하는 유입관(25)과, 상기 유입관(25)이 바닥면에 연결되어 웨이퍼(3)를 세정하는 내조(1)와, 상기 내조(1)에서 넘친 초순수(29)를 저장하는 외조(23)로 구성된다.

미설명부호 21과 27은 웨이퍼 지지대와 배출관이다.

이러한 종래의 세정조에 의한 웨이퍼 세정액의 순환과정을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 HF용액이 담긴 세정조를 도시한 것으로 웨이퍼 지지대(21)에 장착된 웨이퍼(3)가 내조(1)에 투입되어 고정된 상태에서 HF용액(5)이 공급되므로써 세정이 이루어진다.

이때 상기 내조(1)의 상단 외주연에는 보조 세정조(7)가 형성되어 내조(1)에서 넘친 HF용액(5)이 저장되고 저부일측에 펌프(9)가 연결되어 HF용액(5)을 일정한 압력으로 가압하여 재순환한다.

이러한 펌프(9)의 일측에는 HF용액(5)을 완충하는 댐퍼(11)와 쿨링자켓(13)이 순차적으로 연결되어 HF용액(5)의 흐름 및 온도가 적절하게 유지된다.

이렇게 순환된 HF용액(5)은 필터(15)를 거쳐 불순물이 제거된 상태에서 상기 내조(1)의 바닥면과 연결된 유입관(17)을 통하여 재유입된다.

이와같이 내조(1)의 하부에서 상부방향으로 유입된 HF용액(5)은 웨이퍼(3)를 지지하는 웨이퍼 지지대(21)를 거쳐 웨이퍼(3)를 세정한 후 상기에서와 같은 순환을 반복한다.

이렇게 반복사용된 HF용액(5)은 세정작업이 끝난 후 배출구(19)를 통하여 방출된다.

또한 상기 HF용액에 의한 세정을 마친 웨이퍼는 다음세정으로 초순수가 담긴 세정조에 투입되다.

이러한 초순수가 담긴 세정조는 도 2에서 도시된 바와같이 내조(1) 바닥면에서 유입관(25)을 통하여 공급되는 초순수(29)가 웨이퍼(3)의 하측에서 상측방향으로 유입되므로써 웨이퍼(3)의 표면에 잔류하는 HF용액(5)을 제거한다.

이렇게 내조(1)에 공급된 초순수(29)는 외조(23)로 흘러 배출관(27)을 통하여 외부로 방출된다.

이러한 각 세정조에서의 웨이퍼 세정시 각 세정액은 웨이퍼의 하측방향에서 상측방향으로 공급된다. 이때 유입된 세정액은 웨이퍼를 세정하기 전에 웨이퍼를 지지하며 세정조내에 장착하는 웨이퍼 지지대와 먼저 마찰되면서 그 부근에서 유속이 변화되고 이에따라 와류현상이 발생하면서 HF용액에 잔류하는 이물질이 웨이퍼에 부착되면서 띠를 형성한다.

따라서, 종래의 세정조에 의한 웨이퍼 세정시 하측에서 상측방향으로 유입되는 세정액이 웨이퍼 지지대와 상호 마찰되면서 발생하는 와류에 의하여 HF용액중에 잔류하는 불순물이 부착되어 웨이퍼를 오염시키는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 각 세정조의 세정액속에 잔류하는 불순물을 제거하는 동시에 세정액의 유입방향을 변경하여 와류에 의한 웨이퍼의 불순물 부착을 방지하는 웨이퍼 세정조를 제공하는 데 있다.

따라서, 본 고안은 상기의 목적을 달성하고자, 세정액이 담긴 세정조에 있어서, 웨이퍼가 고정되어 세정되는 내조와, 상기 내조의 내주연 상단에 형성되어 세정액을 상기 내조에 공급하는 보조 세정조와, 상기 보조 세정조에 세정액을 공급하는 세정액 공급수단과, 상기 내조의 외주연에 형성되어 상기 내조에서 넘쳐흐른 세정액을 저장하여 상기 세정액 공급수단에 재공급하는 보조외조로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 HF용액이 담긴 세정조를 도시한 구성도이고,

도 2는 종래의 초순수가 담긴 세정조를 도시한 구성도이고,

도 3은 본 고안의 HF용액이 담긴 세정조를 도시한 구성도이고,

도 4는 본 고안의 초순수가 담긴 세정조를 도시한 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1, 101, 117 : 내조, 3 : 웨이퍼,

5 : HF용액, 7, 105 : 보조 외조,

9, 107 : 펌프, 11, 109 : 댐퍼,

13, 111 : 쿨링자켓, 15, 113 필터,

17, 25, 115, 121 : 유입관, 19, 27 : 배출관,

21 : 웨이퍼 지지대, 23 : 외조,

29 : 초순수, 103, 119 : 보조 세정조.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 HF용액이 담긴 세정조를 도시한 구성도이다.

웨이퍼(3)가 웨이퍼 지지대(21)에 장착된 상태에서 HF용액(5)이 담긴 내조(101)에 투입된다.

상기 내조(101)의 내주연 상단에는 상측으로 개방된 보조 세정조(103)가 형성되고 외주연 상단에는 보조외조(105)가 형성된다.

한편 상기 보조외조(105)의 일측단에는 펌프(107)가 연결되어 보조외조(105)에 저장된 HF용액(5)을 일정한 압력으로 가압하여 상기 펌프(107)에 순차적으로 연결된 댐퍼(109)와 쿨링자켓(111)으로 HF용액(5)을 전달한다.

이때 HF용액(5)은 댐퍼(109)에 의하여 일정한 속도로 조절되고 쿨링자켓(111)에 의해서 소정온도로 유지된다.

이렇게 속도 및 온도가 조절된 HF용액(5)은 쿨링자켓(111)의 일측에 연결된 필터(113)를 거치면서 불순물이 제거된다. 또한 상기 필터(113)의 일측에는 보조 세정조(103)와 연통되는 유입관(115)이 연결되어 HF용액(5)이 보조 세정조(103)내로 유입된다.

따라서 상기 외조(105)에서 펌프(107)를 거쳐 댐퍼(109)와 쿨링자켓(111) 그리고 필터(113)로 HF용액(5)이 전달되어 유입관(115)을 통하여 보조 세정조(103)내로 유입되므로써 HF용액(5)이 순환된다.

한편 상기 보조 세정조(103)에 공급된 HF용액(5)은 내측에 형성된 내조(101)로 공급되는 HF용액(5)의 약 90 %가 유입되어 웨이퍼(3)의 상부에서 하부방향으로 흐른다.

또한 나머지 10 %의 HF용액(5)은 내조(101)에서 넘쳐흘러 내조((101)의 외주연에 형성된 보조외조(105)로 유입된다.

따라서 상기 보조외조(105)로 유입된 HF용액(5)은 펌프(107)로 유입되어 재순환된다.

이렇게 웨이퍼(3)에 대한 HF용액(5)의 세정작업이 종료된 후에 배출관(19)을 통하여 HF용액(5)을 방출한다.

한편 도 4는 본 고안의 초순수가 담긴 세정조를 도시한 구성도로써 웨이퍼 지지대(21)에 장착된 웨이퍼(3)가 투입되어 세정되는 내조(117)를 형성하고 상기 내조(117)의 내주연 상단에 상부면이 개방된 보조 세정조(119)를 형성한다.

이러한 내조(117)의 바깥쪽에는 내조(117)를 포함하는 외조(23)가 형성되고 바닥면에는 배출관(27)가 천공된다.

한편 상기 보조 세정조(119)의 일측에는 유입관(121)이 형성되어 초순수(29)가 공급된다.

이때 상기 보조 세정조(119)에 유입된 초순수(29)의 약 90%는 보조 세정조(119)의 내측에 형성된 내조(117)로 유입되고 나머지 약 10%는 상기 내조(117)의 외측에 형성된 외조(23)로 넘쳐흐른다.

이와같이 외조(23)로 유입된 초순수(29)는 외조(23)의 바닥면에 형성된 배출관(27)을 통하여 외부로 방출된다.

본 고안의 세정조에 의한 웨이퍼 세정과정을 알아보면 다음과 같다.

도면을 참조하면 HF용액(5)이 담긴 내조(101)에, 웨이퍼 지지대(21)에 장착된 웨이퍼(3)가 투입된다.

이렇게 웨이퍼(3)가 설치된 상태에서 상기 내조(101)의 내주연 상단에 형성된 보조 세정조(103)에 HF용액(5)이 유입관(115)을 통하여 공급된다.

이때 공급된 HF용액(5)의 약 90 %는 보조 세정조(103)를 거치며 웨이퍼(3)를 상측에서 하측방향으로 세정하면서 내조(101)로 유입된다.

이러한 HF용액(5)은 웨이퍼(3)를 세정한 후 웨이퍼(3)의 하측단을 지지하는 웨이퍼 지지대(21)와 마찰되어 유속이 변화되면서 와류를 형성하고 이러한 와류에 의하여 불순물이 발생한다.

그러나 상기 불순물은 웨이퍼를 세정한 HF용액(5)이 상측에서 하측방향으로 흘러 웨이퍼(3)와는 반대방향으로 불순물을 유도하므로써 웨이퍼(3)에의 부착이 차단된다.

한편 상기 보조 세정조(103)에 공급된 나머지 약 10%의 HF용액(5)은 웨이퍼(3)의 입출시 액표면에 부유하는 불순물을 포함하며 보조외조(105)로 넘쳐흘러 펌프(107)측으로 재공급되므로써 불순물을 제거한다.

이렇게 펌프(107)에 공급된 HF용액(5)은 세정액 공급수단을 거쳐 적정속도와 온도 및 불순물이 제거되어 보조 세정조(103)로 재유입되므로써 순환공급된다.

상기와 같은 HF용액(5)에 의한 세정이 이루어진 웨이퍼(3)는 초순수(29)가 담긴 내조(117)에 투입되어 상기 내조(117)의 내주연 상단에 형성된 보조 세정조(119)의 유입관(121)을 통하여 공급되는 초순수(29)로 세정된다.

즉, 상기 보조 세정조(119)에 공급된 약 90 %의 초순수(29)가 보조 세정조(119)의 안쪽에 위치한 내조(117)로 공급되면서 웨이퍼(3)의 상측에서 하측방향으로 흐르며 웨이퍼(3)의 표면에 잔류하는 HF용액(5)을 제거한다.

이때 웨이퍼(3)의 하측단을 지지하는 웨이퍼 지지대(21)와 공급된 초순수(29)가 상호 마찰되며 발생하는 불순물은 초순수(29)의 흐름방향을 따라 웨이퍼(3)의 반대방향으로 유도되어 웨이퍼(3)로의 불순물 부착이 차단된다.

또한 상기 보조 세정조(119)에 유입된 초순수(29)의 약 10%는 내조(117)에 웨이퍼(3)가 입출되면서 액표면에 잔류하는 이물질을 포함하여 외조(23)로 넘쳐흘러 이물질을 제거한다.

이렇게 이물질을 포함하며 외조(23)에 공급된 초순수(29)는 외조(23)의 바닥면에 형성된 배출관(27)을 통하여 외부로 방출된다.

상기에서 상술된 바와 같이, 본 고안은 각 세정조의 세정액에 잔류하는 불순물을 제거하는 동시에 세정액의 웨이퍼에 대한 유입방향을 웨이퍼 지지대의 와류에 의하여 발생하는 불순물의 영향을 배제하도록 변경하여 웨이퍼의 불순물 부착을 방지하여 웨이퍼의 세정력을 증대시키는 한편 웨이퍼의 성능을 개선하는 잇점이 있다.

Claims

세정액이 담긴 세정조에 있어서,

웨이퍼(3)가 고정되어 세정되는 내조(101)와;

상기 내조(101)의 내주연 상단에 형성되어 세정액을 상기 내조(101)에 공급하는 보조 세정조(103)와;

상기 보조 세정조(103)에 세정액을 공급하는 세정액 공급수단과;

상기 내조(101)의 외주연에 형성되어 상기 내조(101)에서 넘쳐흐른 세정액을 저장하여 상기 세정액 공급수단에 재공급하는 보조외조(105)로 구성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정조.
청구항 1에 있어서, 상기 세정액 공급수단은,

상기 보조외조(105)의 일측에 연결되어 보조외조(105)에서 유입된 세정액을 가압하는 펌프(107)와;

상기 펌프(107)와 연결되어 세정액을 일정속도로 조절하는 댐퍼(109)와;

상기 댐퍼(109)와 연결되어 세정액을 일정온도로 유지하는 쿨링자켓(111)과;

상기 쿨링자켓(111)에 연결되어 세정액의 불순물을 제거하는 필터(113)와;

일단이 상기 보조 세정조(103)의 일측에 연결되어 상기 필터(113)에서 유입된 세정액을 공급하는 유입관(115)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정조.
청구항 1 또는 청구항 2 에 있어서,

상기 세정액은 HF용액(5)인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정조.
초순수(29)가 담긴 세정조에 있어서,

웨이퍼(3)가 고정되어 세정되는 내조(117)와;

상기 내조(117)의 내주연 상단에 형성되어 초순수(29)를 상기 내조(117)에 공급하는 보조 세정조(119)와;

상기 보조 세정조(119)에 초순수(29)를 공급하는 유입관(121)과;

상기 내조(117)의 외주연에 형성되어 상기 내조(117)에서 넘쳐흐른 초순수(29)를 저장하는 외조(23)로 구성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정조.