KR20000072895A

KR20000072895A - wet station for semiconductor devices fabrication

Info

Publication number: KR20000072895A
Application number: KR1019990015837A
Authority: KR
Inventors: 박기환; 최욱진
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-05-03
Filing date: 1999-05-03
Publication date: 2000-12-05

Abstract

PURPOSE: An exhaust apparatus of a wet processing equipment for manufacturing a semiconductor device is provided to prevent a crack or deterioration of a sink so that cleaning liquid is not leaked and the equipment is not deteriorated, by establishing an auxiliary sink having a coolant supplying line. CONSTITUTION: In an exhaust apparatus of a wet processing equipment for manufacturing a semiconductor device, an auxiliary sink(21) having a coolant supplying line(22) is established in a position wherein cleaning liquid is overflowed or exhausted from a quick drain bath(11). The sink(12) is established in a lower part of the quick drain bath.

Description

Drainage of wet equipment for manufacturing semiconductor devices

본 발명은 반도체장치 제조용 습식 장비의 배수장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 반도체장치 제조용 습식 장비 가운데 화학약액조나 세정액조에서 흘러넘치거나 배수되는 약액이나 세정액을 이상없이 처리할 수 있는 배수장치 구성에 관한 것이다.The present invention relates to a drainage device of a wet equipment for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a drainage device configured to process a chemical liquid or a cleaning liquid overflowed or drained from a chemical tank or a cleaning liquid tank among wet equipment for manufacturing a semiconductor device without abnormalities. It is about.

반도체장치는 매우 작은 부피에 매우 복잡한 구성을 가지게 되는 정밀한 장치이며 따라서 매우 정밀하고 복잡한 다수의 공정을 거쳐서 제조된다. 이들 다수의 공정 가운데 액상의 물질로 웨이퍼에 형성된 물질막을 가공하게 되는 습식 처리공정도 다수 존재한다. 이들 습식 처리공정으로 예시할 수 있는 것에는 포토레지스트트를 제거할 때 사용되는 황산 스트리핑, 웨이퍼에 형성된 질화실리콘막을 제거할 때 사용되는 인산을 이용한 습식 에칭공정 등이 있다.Semiconductor devices are precise devices that have very complex configurations in very small volumes and are therefore manufactured through a number of very precise and complex processes. Among these many processes, there are many wet treatment processes for processing a material film formed on a wafer with a liquid material. Examples of these wet treatment processes include sulfuric acid stripping used to remove photoresist and wet etching using phosphoric acid used to remove the silicon nitride film formed on the wafer.

일반적으로 습식 식각은 선택비를 높일 수 있으나 등방성으로 이루어지고 처리약액이 웨이퍼에 묻어있는 동안에는 반응이 계속되므로 공정의 조절이 건식 처리에 비해 덜 정밀하게 이루어진다는 어려움이 있다.In general, wet etching can increase the selectivity, but isotropic and the reaction is continued while the treatment liquid is buried on the wafer, which makes it difficult to control the process more precisely than dry treatment.

반도체장치의 고집적화 경향에 따라 공정의 마진은 줄어들고, 특히 반응량이 많아 반응의 정도를 조절할 수 없는 습식 처리공정과 처리액의 화학성분이 잔존성이 강하여 후속 공정에서도 전 단계의 공정이 진행되는 경향이 있는 습식 처리공정은 점차 다른 방식의 공정으로 대체되고 있다.Due to the trend toward higher integration of semiconductor devices, the margin of the process decreases. Especially, the wet treatment process and the chemical composition of the treatment liquid which cannot control the degree of reaction due to the large amount of reaction remain strong. Wet processes are increasingly being replaced by other processes.

습식 처리공정에서 반응의 양을 조절하기 쉽게 하는 방법으로 처리약액의 농도를 낮추는 방법을 고려할 수 있으나 이 경우 처리의 시간이 길어지고, 이에 따른 부수적 문제가 생길 수 있으며 농도의 변화에 따라 공정에서의 선택비나 다른 특성이 영향을 받을 수도 있으므로 개선에 한계가 있다.In the wet treatment process, a method of lowering the concentration of the treatment liquid may be considered as a method of easily controlling the amount of reaction, but in this case, the treatment may take a long time, and may cause side problems. There is a limit to improvement as the selection ratio or other characteristics may be affected.

습식 처리의 이점을 살리면서도 부수적인 문제점을 없애기 위해서는 정확한 농도의 약액을 정밀하게 조절된 환경에서 정확한 시간동안 처리해야 하는데 앞서 언급하였듯이 웨이퍼를 화학약액조에서 꺼낸 상태에서도 웨이퍼에 묻어 있는 약액이 계속 반응을 일으키고 있으므로 급속히 이들 약액을 웨이퍼에서 세정, 제거할 수 있는 처리가 필요하다. 이러한 처리의 예로 급속 배수 액조(Quick Drain bath)를 이용하는 방법이 있다. 웨이퍼를 화학약액조에서 처리한 다음 꺼낸 상태에서 가능한한 가장 단시간 내에 세정액이 든 액조에 웨이퍼를 담그고 세정액을 계속 공급하면서 오버 플로우 시키고 세정액을 배수시키는 방법이다.In order to take advantage of the wet treatment and to eliminate the side problems, it is necessary to process the correct concentration of the chemical solution for a precise time in a precisely controlled environment. As mentioned above, the chemical liquid on the wafer continues to react even when the wafer is removed from the chemical bath. In order to rapidly clean and remove these chemicals from the wafer, a treatment is required. An example of such a treatment is a method using a quick drain bath. After the wafer is processed in the chemical bath, the wafer is immersed in the bath containing the cleaning solution within the shortest possible time, and overflowed while the cleaning solution is continuously supplied, and the cleaning solution is drained.

도1은 종래의 일반적인 급속 배수 액조와 연관된 반도체장치 제조용 습식 처리설비의 배수장치를 개략적으로 표현한 측면도이다. 화학약액조에서 황산이나 인산 등의 약액에 의해 처리된 후 웨이퍼(10)는 즉시로 급속 배수 액조(11)에 투입된다. 액조에는 세정용 순수가 사용되고 있으며 액조에는 순수가 채워져 웨이퍼 투입 초기에는 액조 위로 오버플로우가 생기며 액조에는 순수가 계속 공급되어 일정 시간 오버플로우가 계속될 수 있다. 그리고 충분히 화학약액에 대한 희석이 이루어진 후 액조의 세정액은 배수된다. 급속 배수 액조에서 배수된 세정액은 아래에 있는 싱크대(12)에서 배수구(14)를 통해 다시 배수된다.1 is a side view schematically showing a drainage apparatus of a wet processing apparatus for manufacturing a semiconductor device associated with a conventional general rapid drainage tank. After being treated with chemical liquids such as sulfuric acid or phosphoric acid in the chemical liquid tank, the wafer 10 is immediately introduced into the rapid draining liquid tank 11. Clean water is used in the liquid tank, and the pure water is filled in the liquid tank, and overflow occurs at the initial stage of the wafer injection, and the pure water is continuously supplied to the liquid tank, so that the overflow may continue for a predetermined time. After sufficient dilution with the chemical liquid, the washing liquid of the liquid tank is drained. The washing liquid drained from the rapid draining liquid tank is drained again through the drain hole 14 in the sink 12 below.

그런데 급속 배수 액조에는 약액의 희석속도를 빠르게 하기 위해 고온의 세정액을 사용하는 경우가 많이 있다. 이 경우 웨이퍼에 묻어 있던 화학약액은 보다 빠르게 희석될 수 있으나 처리를 마친 후 배수되는 과정에서 고온의 액체가 싱크대에 바로 접촉하게 된다. 싱크대는 대개 저가로 설치할 수 있는 PVC와 같은 화학수지 재질로 이루어져 있고 이 재질은 50℃ 내지 60℃ 이상의 온도에서는 변성되므로 고온의 희석액이 계속 PVC 재질의 싱크대와 닿게 되면 싱크대가 변질되고 균열이 생기는 문제가 있다. 특히 경우에 따라서는 웨이퍼가 급속 배수 액조에 담기면서 표면에 묻어 있던 화학약액이 바로 오버플로우 되면서 PVC와 닿아 싱크대의 변성과 균열을 가속시키는 문제도 생길 수 있다.By the way, in a rapid drainage tank, there are many cases where a high temperature cleaning liquid is used to speed up the dilution of the chemical liquid. In this case, the chemical liquid on the wafer may be diluted more quickly, but the hot liquid comes into direct contact with the sink during the draining process. The sink is usually made of chemical resin material such as PVC, which can be installed at low cost, and the material is denatured at a temperature of 50 ° C to 60 ° C or higher, so that the hot water diluent continuously comes into contact with the sink of PVC material, causing the sink to deteriorate and crack. There is. In particular, in some cases, as the wafer is immersed in the rapid drainage tank, the chemicals on the surface immediately overflow, and the PVC may come into contact with PVC to accelerate the denaturation and cracking of the sink.

본 발명은 이러한 습식 처리장비의 배수장치에서 싱크대의 균열이나 변성이 발생하고 이에 따라 세정처리액이 누수를 일으켜 장비를 열화시키고 환경을 오염시키는 문제를 해결할 수 있는 구성을 가진 배수장치를 공급하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to provide a drainage device having a configuration that can solve the problem of cracking or degeneration of the sink in the drainage device of the wet treatment equipment, and thus the cleaning liquid leaks to deteriorate the equipment and pollute the environment. The purpose.

도1은 종래의 일반적인 급속 배수 액조와 연관된 반도체장치 제조용 습식 처리설비의 배수장치를 개략적으로 표현한 측면도이다.1 is a side view schematically showing a drainage apparatus of a wet processing apparatus for manufacturing a semiconductor device associated with a conventional general rapid drainage tank.

도2는 본 발명에 따라 보조 싱크대가 설치된 반도체장치 제조용 습식 처리장비의 배수장치 부분을 나타낸 측단면도이다.2 is a side cross-sectional view showing a drainage portion of a wet processing apparatus for manufacturing a semiconductor device in which an auxiliary sink is installed according to the present invention.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

10: 웨이퍼 11: 급속 배수 액조10: wafer 11: rapid drain liquid tank

12: 싱크대 14: 배수구12: sink 14: drain

21: 보조 싱크대 22: 냉각수 공급라인21: auxiliary sink 22: coolant supply line

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체장치 제조용 습식 처리장비의 배수장치는 급속 배수 액조 하부에 설치된 싱크대에서 상기 급속 배수 액조로부터 오버플로우되거나 배수된 세정처리액이 떨어지는 위치에, 냉각수 공급라인을 구비하는 보조 싱크대가 설치된 것을 특징으로 한다.Drainage device of the wet processing equipment for manufacturing a semiconductor device of the present invention for achieving the above object is provided with a cooling water supply line at a position in which the cleaning treatment liquid overflowed or drained from the rapid drainage tank falls in the sink installed under the rapid drainage tank. It characterized in that the auxiliary sink is installed.

이하 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 좀 더 살펴보기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

보조 싱크대(21)에는 냉각수 공급라인(22)을 통해 냉각수가 공급되므로 공정중에는 보조 싱크대에 물이 채워진 상태가 되고 이때 사용하는 물은 단순히 세정처리액의 냉각 및 희석 작용만 하는 것이므로 순수를 사용할 필요는 없다. 또한 싱크대는 급속 배수 액조(11)의 용량을 감안하여 냉각 및 희석작용을 하기에 충분한 크기로 하며 공급되는 물의 온도는 상온으로 하여 최종적으로 싱크대(12)로 떨어지게 되는 세정처리액의 온도가 50℃ 이하가 되도록 한다.Since the cooling water is supplied to the auxiliary sink 21 through the cooling water supply line 22, water is filled in the auxiliary sink during the process, and the water used at this time is merely cooling and diluting the cleaning treatment liquid, and thus using pure water. There is no. In addition, the sink has a size sufficient to cool and dilute in consideration of the capacity of the rapid draining liquid tank 11, and the temperature of the water to be supplied to the sink 12 is finally lowered to the room temperature of 50 ° C. It should be as follows.

그리고 보조 싱크대에는 별도로 드레인 밸브를 설치한 배수구가 구비되더라도 공정중에는 닫힌 상태로 운영하고 냉각수에 의해 희석되고 냉각된 세정처리액은 보조 싱크대의 벽을 넘어 오버플로우되어 아래의 싱크대 배수구로 배출되도록 한다.In addition, even though the auxiliary sink is provided with a drain drain having a separate drain valve, it is operated in a closed state during the process, and the cleaning liquid diluted and cooled by the coolant overflows over the wall of the auxiliary sink to be discharged to the sink sink below.

따라서, 본 발명에서 보조 싱크대는 급속 배수 액조에 웨이퍼가 투입되면서 이루어지는 오버 플로우시의 화학약액과 고온의 세정액 및 웨이퍼 잔류 약액 희석 처리 후의 고온 세정처리액을 받아 이미 공정중에 공급되고 있던 냉각수와 섞어 50도 이하의 좀 더 묽어진 액체로 만들어 싱크대를 통해 방출하게 된다.Therefore, in the present invention, the auxiliary sink receives the chemical liquid at the time when the wafer is introduced into the rapid drainage tank, the high temperature cleaning liquid and the high temperature cleaning liquid after the dilution of the residual chemical liquid in the wafer, and mixes with the cooling water already supplied in the process. It will be made into a thinner liquid below the degree and released through the sink.

본 발명에 따르면 웨이퍼의 습식 처리공정에서 사용된 화학약액을 급속 배수 액조에서 고온의 세정액으로 신속히 제거하는 과정에서 일부 농집상태 그대로의 화학약액이나 고온의 세정액이 PVC 재질의 싱크대 바닥에 그대로 닿게 되어 싱크대 바닥을 변형, 변성시키고 이로인하여 싱크대에 균열이 발생하고 누수가 생기는 문제를 해결할 수 있게 된다.According to the present invention, in the process of rapidly removing the chemical liquid used in the wet process of the wafer from the rapid drainage tank with the high temperature cleaning liquid, some concentrated chemicals or the high temperature cleaning liquid are in contact with the bottom of the PVC sink. Deforming and deforming the floor can solve the problem of cracking and leaking in the sink.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 주로 설명하였으나 본 발명 기술사상의 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.While specific embodiments of the present invention have been described above, various modifications and changes are possible to those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims.

Claims

And a subsidiary sink having a cooling water supply line is installed at a sink installed under the rapid drainage tank to drop the cleaning liquid overflowed or drained from the rapid drainage tank.