KR20010066610A - Ozone checking apparatus of wet processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 습식공정장치의 오존점검장치에 관한 것으로, 특히 반도체 제조 공정에서 피라니어 공정(piranha process)에 사용되는 오존(ozone)의 흐름을 점검하여 오존공급 오류에 의한 습식공정의 불량 발생을 방지하기 위한 오존점검장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ozone inspection apparatus of a wet process apparatus, and in particular, to check the flow of ozone used in the piranha process in the semiconductor manufacturing process to prevent the occurrence of defects in the wet process due to the ozone supply error. It relates to an ozone inspection device for.
반도체 웨이퍼 표면에 소자를 형성하기 위해 습식공정이 실시된다. 습식공정은 웨이퍼 표면에 형성된 감광막이나 확산공정 전에 웨이퍼를 세정하는 공정이 있다. 습식공정에서 감광막을 제거하거나 확산공정전 반도체 웨이퍼 표면을 세정하기 위해 피라니어 공정(piranha process)이 사용된다. 피라니어 공정에는 황산(H2SO4)과 과산화수소(H2O2) 등과 같은 산화제를 혼합한 피라니어 산(piranha acid)이 사용되며, 이를 실행하기 위해 습식공정장치가 사용된다.A wet process is performed to form elements on the semiconductor wafer surface. In the wet process, there is a process of cleaning the wafer before the photosensitive film or the diffusion process formed on the wafer surface. A piranha process is used to remove the photoresist in the wet process or to clean the semiconductor wafer surface before the diffusion process. In the pyraneer process, pyranha acid, which is a mixture of oxidizing agents such as sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), is used.
습식공정장치를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 습식공정장치의 배관도이다. 도시된 바와 같이 습식공정장치는 실린더 모듈(11), 점검밸브 유니트(check valve unit)(12), 오존발생장치(13), 점검밸브(14), 여과장치(15) 및 웨이퍼 용기(16)로 구성된다.The wet process apparatus will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a piping diagram of a conventional wet process apparatus. As shown, the wet process apparatus includes a cylinder module 11, a check valve unit 12, an ozone generator 13, a check valve 14, a filtration device 15, and a wafer container 16. It consists of.
실린더 모듈(11)에는 피라니어 공정을 실행하기 위한 화학용액이 저장된다. 화학용액으로는 강산인 황산(H2SO4)이 사용된다. H2SO4이 저장된 실린더 모듈(11)은복수의 실린더(11a)(11b)가 각각 점검밸브 유니트(12)에 접속된다. 점검밸브 유니트(12)에는 여과장치(15)가 접속되어 연결되며 여과장치(15)는 웨이퍼 용기(16)와 접속 연결된다.The cylinder module 11 stores a chemical solution for performing the piranha process. As a chemical solution, sulfuric acid (H 2 SO 4 ), which is a strong acid, is used. In the cylinder module 11 in which H 2 SO 4 is stored, a plurality of cylinders 11a and 11b are connected to the check valve unit 12, respectively. The filtration device 15 is connected to and connected to the check valve unit 12, and the filtration device 15 is connected to the wafer container 16.
피라니어 공정을 진행하기 위해 H2SO4에 산화제인 오존(O3)을 혼합하여 사용한다. O3은 오존발생장치(13)에서 발생되며 O3을 발생시키기는 오존발생장치(13)는 점검밸브 유니트(12)에 접속된다. 점검밸브 유니트(12)에 접속되어 연결되는 오존발생장치(13)의 전단에는 점검밸브(14)가 설치된다. 점검밸브(14)는 오존발생장치(13)에서 발생된 O3이 역으로 흐르는 것을 방지하게 된다.In order to proceed with the pyranier process, ozone (O 3 ), which is an oxidant, is mixed with H 2 SO 4 . O 3 is generated in the ozone generator 13 and the ozone generator 13 for generating O 3 is connected to the check valve unit 12. A check valve 14 is installed at the front end of the ozone generator 13 connected to and connected to the check valve unit 12. The check valve 14 prevents O 3 generated in the ozone generator 13 from flowing backward.
O3이 오존발생장치(13)로 역류하는 것을 방지하는 점검밸브(14)는 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(housing)(14a), 덮개(14b), 힌지(hinge)(14c) 및 차단부재(14d)로 구성된다. 하우징(14a) 내측에 덮개(14b)가 장착되며 일측에 힌지(14c)가 장착된다. 힌지(14c)에는 차단부재(14d)가 결합되어 오존발생장치(13)로 O3이 역류되는 것을 방지하게 된다.The check valve 14 which prevents O 3 from flowing back into the ozone generator 13 has a housing 14a, a lid 14b, a hinge 14c and a shutoff as shown in FIG. It is comprised by the member 14d. The cover 14b is mounted inside the housing 14a and the hinge 14c is mounted on one side thereof. The blocking member 14d is coupled to the hinge 14c to prevent O 3 from flowing back to the ozone generator 13.
역류를 방지하는 점검밸브(14)가 장착된 오존발생장치(13)에서 발생된 O3은 점검밸브 유니트(12)에서 실린더 모듈(11)에서 공급되는 H2SO4에 혼합되어 피라니어산을 형성한다. 피라니어 산은 필터(15)를 통해 여과된 후 웨이퍼 용기(16)로 공급된다. 웨이퍼 용기(16)로 공급된 피라니어 산은 웨이퍼 용기(16)에 장착된 웨이퍼(W) 표면을 처리하게 된다. 웨이퍼(W) 표면에 감광막이 형성된 경우 감광막을 제거하며, 세정 공정인 경우 웨이퍼(W) 표면에 부착된 오염물질을 제거하게 된다.O 3 generated in the ozone generator 13 equipped with a check valve 14 to prevent backflow is mixed with H 2 SO 4 supplied from the cylinder module 11 in the check valve unit 12 to form pyranic acid. Form. The pyranic acid is filtered through filter 15 and then supplied to wafer vessel 16. The pyranic acid supplied to the wafer container 16 will treat the surface of the wafer W mounted on the wafer container 16. When the photoresist film is formed on the surface of the wafer W, the photoresist film is removed, and in the case of the cleaning process, contaminants attached to the surface of the wafer W are removed.
웨이퍼(W) 표면에 형성된 감광막이나 오염물질을 제거하는 피라니어 산을 형성하기 위해 오존발생장치(13)를 통해 O3을 공급하게 된다. O3은 피라니어 산을 형성하기 위해 사용되는 화학용액으로 사용되나 기존의 습식공정장치에는 O3이 정확하게 공급되고 있는지 또는 현재 어느 정도 흐르고 있는지를 확인할 수 없으며 또한 O3이 공급되지 않는 경우에도 공정을 진행함으로써 공정 오류 및 재작업을 수행하는 등의 문제점이 발생된다.O 3 is supplied through the ozone generator 13 to form a pyranic acid which removes a photoresist film or contaminants formed on the wafer W surface. O 3 is fair, even if pyrazol but using a chemical solution used for forming the near-acid can not determine whether the existing wet processing apparatus, the O 3 is correctly fed or whether the current to some extent flows also O 3 is not supplied By doing this, problems such as process error and rework are generated.
본 발명의 목적은 습식공정장치에서 피라니어 공정을 진행하기 위해 사용되는 오존을 공급하는 오존공급배관에 유량센서를 설치하여 오존의 유량을 측정할 수 있는 습식공정장치의 오존점검장치를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide an ozone check apparatus for a wet process apparatus capable of measuring a flow rate of ozone by installing a flow sensor in an ozone supply pipe for supplying ozone used to perform a piranha process in a wet process apparatus. .
본 발명의 다른 목적은 습식공정장치에서 오존공급배관에 유량센서를 설치하여 오존 유량이 비정상적으로 흐르는 것을 감지하고 감지된 상태를 작업자에게 경보함으로써 비정상적으로 흐르는 오존에 의한 작업 공정의 오류를 방지함에 있다.Another object of the present invention is to install a flow sensor in the ozone supply pipe in the wet process device to detect the abnormal flow of ozone flow rate and to alert the worker to prevent errors in the work process by abnormally flowing ozone. .
본 발명의 또 다른 목적은 습식공정장치에서 오존에 의한 작업 공정의 오류를 방지함으로써 습식공정장치의 보수 작업을 용이하게 하여 작업 생산성을 높이는데 있다.Still another object of the present invention is to improve the work productivity by facilitating the maintenance work of the wet process apparatus by preventing the error of the work process by ozone in the wet process apparatus.
도 1은 종래의 습식공정장치의 배관도,1 is a piping diagram of a conventional wet processing apparatus,
도 2는 도 1에 도시된 오존공급라인의 상세 단면도,Figure 2 is a detailed cross-sectional view of the ozone supply line shown in FIG.
도 3은 본 발명에 의한 습식공정장치의 배관도,3 is a piping diagram of the wet process apparatus according to the present invention,
도 4는 도 3에 도시된 오존공급라인의 상세 단면도,4 is a detailed cross-sectional view of the ozone supply line shown in FIG.
도 5는 본 발명에 의한 오존 공급 오류 경보 제어 장치의 블록도이다.5 is a block diagram of an ozone supply error alarm control apparatus according to the present invention.
＊도면의 주요부분에 대한 부호 설명＊＊ Description of Signs of Main Parts
11: 실린더 모듈 12: 점검밸브 유니트11: cylinder module 12: check valve unit
13: 오존발생장치 14: 점검밸브13: ozone generator 14: check valve
15: 여과장치 16: 웨이퍼 용기15: filtration unit 16: wafer container
20: 유량센서20: flow sensor
본 발명의 습식공정장치의 오존점검장치는 실린더 모듈과 오존발생장치에 접속 연결되어 여과장치를 통해 웨이퍼 용기에 피라니어산을 공급하는 점검밸브 유니트와, 점검밸브 유니트와 오존발생장치를 접속 연결시키는 공급배관 사이에 장착되어 공급배관으로 흐르는 오존의 유량을 감지하는 유량센서로 구성됨을 특징으로 한다.The ozone inspecting apparatus of the wet process apparatus of the present invention is connected to a cylinder module and an ozone generating apparatus to connect and connect a check valve unit for supplying pyranic acid to a wafer container through a filtration apparatus, and a check valve unit and an ozone generating apparatus. It is characterized by consisting of a flow sensor which is mounted between the supply pipe to detect the flow rate of ozone flowing into the supply pipe.
유량센서가 장착되는 공급배관은 역 'V'자 형상으로 형성되며 유량센서에는 경보장치가 부가되어 구성된다. 경보장치는 유량센서에서 발생된 아나로그 유량신호를 디지탈신호로 변환시키는 A/D 변환기와, 디지탈신호로 변환된 유량신호의 수신시 경보를 발생하기 위한 제어신호를 발생하는 제어기와, 제어기에서 발생된 제어신호를 수신받아 경보신호를 발생하는 경보등으로 구성됨을 특징으로 한다.The supply pipe to which the flow sensor is mounted is formed in an inverted 'V' shape and an alarm device is added to the flow sensor. The alarm device includes an A / D converter for converting an analog flow signal generated from a flow sensor into a digital signal, a controller for generating a control signal for generating an alarm upon receipt of the flow signal converted into a digital signal, and a controller. It is characterized by consisting of an alarm for generating an alarm signal by receiving the received control signal.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 습식공정장치의 배관도이다. 도시된 바와 같이, 실린더 모듈(11)과 오존발생장치(13)에 접속 연결되어 여과장치(15)를 통해 웨이퍼 용기(16)에 피라니어산을 공급하는 점검밸브 유니트(12)와, 점검밸브 유니트(12)와 오존발생장치(13)를 접속 연결시키는 공급배관(21) 사이에 장착되어 공급배관(21)으로 흐르는 오존의 유량을 감지하는 유량센서(20)로 구성된다.3 is a piping diagram of the wet process apparatus according to the present invention. As shown, the check valve unit 12 connected to the cylinder module 11 and the ozone generator 13 and supplying the pyranic acid to the wafer container 16 through the filtration device 15, and the check valve It is composed of a flow rate sensor 20 which is mounted between the supply pipe 21 for connecting and connecting the unit 12 and the ozone generator 13 to detect the flow rate of ozone flowing into the supply pipe 21.
본 발명의 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.The configuration of the present invention in more detail as follows.
실린더 모듈(11)은 피라니어산을 제조하기 위한 H2SO4이 저장된다. H2SO4을 저장하는 실린더 모듈(11)은 복수의 실린더(11a)(11b)로 구성된다. 복수의실린더(11a)(11b)에 저장된 H2SO4은 각각의 실린더(11a)(11b)의 압력에 점검밸브 유니트(12)로 공급된다. 점검밸브 유니트(12)에는 오존발생장치(13)에서 공급되는 O3을 공급받기 위해 공급배관(21)으로 연결 접속된다.The cylinder module 11 stores H 2 SO 4 for preparing pyranic acid. The cylinder module 11 that stores H 2 SO 4 is composed of a plurality of cylinders 11a and 11b. H 2 SO 4 stored in the plurality of cylinders 11a and 11b is supplied to the check valve unit 12 at the pressure of each cylinder 11a and 11b. The check valve unit 12 is connected to the supply pipe 21 to receive the O 3 supplied from the ozone generator 13.
공급배관(21)에는 점검밸브(14)가 설치되어 O3을 점검밸브 유니트(12)쪽으로만 흐르게 하여 역류를 방지하게 된다. O3의 역류를 방지하기 위한 점검밸브(14)는 도 4에 도시된 것과 같이 하우징(14a)을 밀봉시키기 위한 덮개(14b)가 형성된다. 덮개(14b)의 일측단에는 힌지(14c)가 설치되며 힌지(14c)에는 차단부재(14d)가 가동되도록 결합 조립된다. 힌지(14c)에 조립된 차단부재(14d)는 오존발생장치(13)에서 발생되어 일정한 압력으로 공급되는 O3이 흐름에 의해 열린 상태를 유지하며, O3의 공급 흐름이 차단되면 공급배관(21)의 입구를 차단하여 역류를 방지하게 된다.A check valve 14 is installed in the supply pipe 21 to allow O 3 to flow only toward the check valve unit 12 to prevent backflow. The check valve 14 for preventing the reverse flow of O 3 is formed with a lid 14b for sealing the housing 14a as shown in FIG. 4. A hinge 14c is installed at one end of the cover 14b, and the hinge 14c is assembled to the hinge 14c so that the blocking member 14d is movable. The blocking member 14d assembled to the hinge 14c maintains an open state by the flow of O 3 generated at the ozone generator 13 and supplied at a constant pressure, and when the supply flow of O 3 is blocked, the supply pipe ( 21) to block the inlet to prevent backflow.
점검밸브(14)와 오존발생장치(13) 사이의 공급배관(21)에는 유량센서(20)가 설치된다. 유량센서(20)는 플로미터바(flow meter bar)가 사용된다. 플로미터바를 설치하기 위해 유량센서(20)가 설치된 공급배관(21)은 도 4에서와 같이 역 'V'자 형상을 갖도록 설치한다. 공급배관(21)에서 역 'V'자 형상을 갖는 부분에 플로미터바를 설치하면 오존발생장치(13)에서 공급되는 O3의 흐름에 의해 플로미터바의 내측 부유부재(도시 않음)가 이동되어 접점(도시 않음)을 유지하게 된다.The flow rate sensor 20 is installed in the supply pipe 21 between the check valve 14 and the ozone generator 13. The flow sensor 20 uses a flow meter bar. Supply pipe 21 in which the flow sensor 20 is installed to install the flow meter bar is installed to have an inverted 'V' shape as shown in FIG. 4. When the flow meter bar is installed in the portion having a reverse 'V' shape in the supply pipe 21, the inner floating member (not shown) of the flow meter bar is moved by the flow of O 3 supplied from the ozone generator 13. Maintain contacts (not shown).
플로미터바의 부유부재가 이동되어 접점을 유지하게 되면 현재 오존발생장치(13)에서 발생되어 공급되는 O3이 정상적으로 공급됨을 의미한다. O3이정상적으로 공급되면 공급배관(21)을 통해 점검밸브 유니트(12)로 공급되고 점검밸브 유니트(12)로부터 실린더 모듈(11)에 공급되는 H2SO4과 혼합되어 피라니어산을 형성하게 된다.If the floating member of the flow meter bar is maintained to maintain the contact point means that O 3 generated and supplied by the ozone generator 13 is normally supplied. When O 3 is normally supplied, it is mixed with H 2 SO 4 supplied to the check valve unit 12 through the supply pipe 21 and supplied to the cylinder module 11 from the check valve unit 12 to form pyranic acid. do.
피라니어산은 점검밸브 유니트(12)를 통해 여과장치(15)로 공급된다. 여과장치(15)로 공급된 피라니어산은 여과장치(15)에서 불순물을 제거한 후 웨이퍼 용기(16)로 주입된다. 웨이퍼 용기(16)로 주입된 피라니어산은 다수의 웨이퍼(W)의 표면을 처리하게 된다. 피라니어산은 웨이퍼(W) 표면에 감광막이 형성된 경우 이 감광막을 제거하게 된다. 웨이퍼(W)에 형성된 감광막이 제거되면 사용된 피라니어산을 웨이퍼 용기(16)에서 배출시키게 된다.The pyranic acid is supplied to the filtration device 15 through the check valve unit 12. The pyranic acid supplied to the filtration device 15 is injected into the wafer container 16 after removing impurities from the filtration device 15. The pyranic acid injected into the wafer container 16 treats the surfaces of the plurality of wafers W. The pyranic acid removes the photosensitive film when the photosensitive film is formed on the wafer W surface. When the photosensitive film formed on the wafer W is removed, the used pyranic acid is discharged from the wafer container 16.
유량센서(20)에 의해 O3이 비정상적으로 공급되는 경우 유량센서(20)는 아나로그(analog) 유량신호를 발생한다. 유량센서(20)에서 발생된 아나로그 유량신호는 경보장치(30)로 전송된다. 경보장치(30)는 유량센서(20)에서 발생된 아나로그 유량신호를 A/D(analog to digital) 변환기(31)에서 수신받는다. A/D 변환기(31)는 수신된 유량신호를 디지탈신호로 변환시켜 제어기(32)로 전송한다.When O 3 is abnormally supplied by the flow sensor 20, the flow sensor 20 generates an analog flow signal. The analog flow signal generated by the flow sensor 20 is transmitted to the alarm device 30. The alarm device 30 receives the analog flow signal generated by the flow sensor 20 in the A / D (analog to digital) converter 31. The A / D converter 31 converts the received flow signal into a digital signal and transmits it to the controller 32.
제어기(32)는 전송된 디지탈 유량신호를 수신받은 제어기(32)는 유량신호가 수신되면 비정상적으로 오존이 흐르는 것을 경보하기 위한 제어신호를 발생한다. 제어기(32)에서 발생된 제어신호는 경보등(33)으로 전송된다. 경보등(33)은 수신된 제어신호에 의해 구동되어 작업자가 인지할 수 있는 색을 번쩍임과 동시에 스피커(도시 않음)를 내장시켜 경보음을 전달하도록 한다. 여기서 키보드(34)는경보등(33)의 동작을 작업자가 인지한 후 습식공정장치의 해제할 수 있도록 하기 위한 입력장치로 사용된다.The controller 32 receives the transmitted digital flow signal, and the controller 32 generates a control signal to alert the ozone to flow abnormally when the flow signal is received. The control signal generated by the controller 32 is transmitted to the alarm lamp 33. The alarm lamp 33 is driven by the received control signal and flashes a color that can be recognized by the operator, and at the same time, a speaker (not shown) is built in to transmit an alarm sound. Here, the keyboard 34 is used as an input device for releasing the wet process device after the operator recognizes the operation of the alarm light 33.
이와 같이 웨이퍼 용기(16)로 공급되는 오존의 흐름이 비정상적으로 작게 흐를때 이를 감지함으로써 습식공정의 오류를 방지할 수 있으며, 오존의 비정상적으로 흐르는 것을 감지함으로써 보다 빠르게 습식공정장치의 오류 발생을 보수 할 수 있게 된다.As such, when the flow of ozone supplied to the wafer container 16 flows abnormally small, it is possible to prevent an error of the wet process, and to detect an abnormal flow of ozone to more quickly repair the occurrence of an error of the wet process device. You can do it.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 습식공정장치에 유량센서를 설치하여 오존 유량이 비정상적으로 흐르는 것을 감지함으로써 비정상적으로 흐르는 오존에 의한 작업 공정의 오류를 방지하며 습식공정장치의 보수 작업을 용이하게 할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the present invention prevents errors in the work process due to abnormally flowing ozone by installing a flow sensor in the wet process device and detects an abnormal flow of ozone, thereby facilitating maintenance of the wet process device. Provide the effect.
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