KR20010085557A - 습식 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 습식 처리 장치는 웨이퍼의 표면을 처리하기 위한 화학 약품을 저장하는 화학 약품 처리 탱크, 화학 약품 처리 탱크의 내부로 또는 외부로 웨이퍼를 운반하는 웨이퍼 컨베이어 장치, 화학 약품 처리 탱크 내에 존재하고 제1 및 제2 제어 신호를 발행할 때, 화학 약품 내에 발생되는 기포의 양을 결정하는 센서, 웨이퍼 컨베이어에 의해 화학 약품 처리 탱크로부터 운반되는 웨이퍼를 세척하기 위한 물을 저장하는 세척 탱크로 구성된다.
화학 약품 처리 탱크로부터 웨이퍼를 견인하는 웨이퍼 컨베이어 장치의 견인 속도는 제1 제어 신호에 응답하여 제어되고, 세척 탱크로 물을 공급하기 위한 세척 탱크 물 충전 양은 제2 제어 신호에 응답하여 제어된다.

Description

습식 처리 장치{WET PROCESSING DEVICE}
본 발명은 습식 처리 장치, 특히, 반도체 기판으로 형성하기 위한 액상의 웨이퍼 면을 세척하기 위한 습식 처리 장치에 관한 것이다.
종래 기술에서, 반도체 소자 제작용 반도체 기판을 형성하기 위한 웨이퍼 면의 세척은 황산 같은 화학 약품을 사용하는 습식 처리 장치를 이용한다.
종래 기술의 일례로 화학 약품 탱크 및 습식 처리 장치를 포함하는 세척 탱크의 단면도가 도5a 및 도5b에 각각 도시되고 있다. 도5a 및 도5b로 도시된 바와같이, 종래의 습식 처리 장치는 황산 같은 화학 약품(5)으로 채워진 내부 탱크 및 내부 탱크(1a) 상의 주연부에 형성된 외부 탱크(1b)로 이루어진 화학 약품 탱크(1), 웨이퍼(2) 이동용 웨이퍼 컨베이어(8), 및 처리된 웨이퍼(2)를 세척하기 위한 세척 탱크(15)로 구성된다.
도5a에 도시된 바와 같이, 화학 약품 탱크의 내부 탱크(1a)가 화학 약품(5)으로 채워지고, 바닥에 웨이퍼 스탠드(3)가 마련될 때, 웨이퍼 컨베이어(8)의 컨베이어 척(9)에 의해 유지되는 웨이퍼(2)는 컨베이어 축(1a)을 따라 이동되고 웨이퍼 스탠드(3) 상에 위치된다. 웨이퍼(2)의 적재가 끝날 때, 컨베이어 축(1a)을 따라 이동하는 웨어퍼 컨베이어(8)는 내부 탱크(1)로부터 분리된다. 화학 약품 탱크(1)는 외부 환경의 상부의 내부 탱크(1a)로부터 범람한 황산 같은 화학 약품(5)을 함유하는 외부 탱크(1b)와 함께 형성되고, 또한 화학 약품(5)을 순환시키기 위한 외부 탱크(1b)와 내부 탱크(1a) 사이에 형성된 화학 약품 라인에 연결된다. 순환 펌프(13) 및 필터(14)는 화학 약품 라인에 장착되고 화학 약품(5)을 순환시키고 여과하는 기능을 수행한다. 이러한 방법으로, 웨이퍼(2)의 표면 처리가 화학 약품 탱크(1) 내에서 특정 시간 동안 수행될 때, 웨이퍼 표면에 부착된 먼지 입자는 자유롭게 부유하여 화학 약품(5) 내의 기포(4)와 함께 분리된다. 화학 약품 탱크(1) 내의 처리가 완료되면, 웨이퍼 컨베이어(8)는 다시 한 번 화학 약품 탱크(1) 내로 이동하고, 컨베이어 척(9)에서 웨이퍼(2)를 유지하고 화학 약품 탱크(1)로부터 웨이퍼(2)를 추출한다.
도5b에 도시된 바와 같이 화학 약품 탱크(1)로부터 추출된 웨이퍼(2)는 세척탱크(15)로 운반되고, 증류수로 채워진 세척 탱크(15)의 바닥에 장착된 웨이퍼 스탠드(16) 상에 위치된다. 웨이퍼(2)의 위치설정이 완료될 때, 웨이퍼 컨베이어(8)는 화학 약품 탱크(1)의 경우와 마찬가지로 외부 방향으로 상부로 당겨진다. 세척 탱크(15)는 바닥에서 급수 라인(17)에 연결되고, 공기 작동 급수 밸브(18)는 급수 라인(17)에 장착된다. 특정 시간 동안 세척 물의 공급 후에, 웨이퍼(2)는 다시 한 번 웨이퍼 컨베이어(8) 위로 당겨지고, 습식 처리는 완료된다.
다시 말하면, 종래 기술의 습식 처리 장치는 웨이퍼 컨베이어(8)에 의해 화학 약품 탱크(1)로 운반되고, 일정한 처리 시간의 경과 후에, 화학 약품 탱크(1)로부터 일정한 속도로 승강된다. 그 후 웨이퍼(2)는 세척 탱크(15)로 운반되고, 공기 작동 급수 밸브(18)는 개방되고, 증류수가 급수 라인(12)으로부터 공급되고 세척이 수행된다.
상술된 종래 기술의 습식 처리 장치는 웨이퍼가 출발 조절 중에 고정된 견인 속도에서만 운반될 수 있고, 증류수의 공급(충전) 속도도 또한 고정된다.
예를 들어 웨이퍼가 상기 웨이퍼의 표면에 여전히 존재하는 화학 약품의 기포가 있는 상태로 운반될 때, 이러한 잔여 기포가 웨이퍼의 표면 영역에 넓게 위치하여 공기 중의 먼지 입자들이 웨이퍼 표면에 쉽게 부착되는 경향이 있다. 따라서, 종래 기술의 장치는 많은 먼지 입자들이 세척 후에도 존재하는 문제점이 있었다.
공기 운반 입자 및 기포의 효과에 의해 유발된 이러한 문제점을 피하기 위해, 웨이퍼의 견인 속도는 고속으로 설정될 수 있고, 세척 탱크로 흐르는 화학 약품의 양은 커지게 되고, 세척 탱크로의 증류수의 유량은 많은 양이 되어야 한다. 따라서, 종래 기술의 습식 처리 장치에서, 견인 속도는 정속으로 설정되어야 하고 증류수의 공급은 많은 양으로 고정되어야 했다.
그러나, 웨이퍼는 실제로 다양한 조건하에서 처리되어야 한다. 화학 처리과정 동안에는, 많은 기포를 발생시키는 웨이퍼와 적은 기포를 발생시키는 웨이퍼가 같이 존재하고 있다. 웨이퍼는 또한 황산과 물의 혼합 용액에서 과산화수소의 농도에 의해 영향을 받는다.
따라서, 많은 양의 기포과 적은 양의 기포의 혼합이 화학 처리과정 동안에 전체적으로 발생되면서 많은 양의 물이 이런 방식으로 일정하게 공급될 때는, 종래 기술에서는 증류수를 위한 비용이 많이 드는 문제점이 있었다.
종래 기술의 문제점에 비추어, 본 발명은 화학 약품 탱크 및 세척 탱크에서 증류수의 사용량을 제한할 수 있는 습식 처리 장치를 제공하고, 화학 약품 탱크로부터 들어 올려진 후 웨이퍼 표면 상에 존재하는 기포 및 공기 운반 먼지의 부착에 의해 유발되는 습식 처리 후에 웨이퍼에 대한 입자의 부착을 감소시키고, 다양한 형태의 웨이퍼를 조작하고, 균일한 품질의 웨이퍼를 제공하고, 생산품의 신뢰성을 높은 수준으로 향상시키는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 습식 처리 장치는 웨이퍼의 표면을 처리하기 위한 화학 약품을 저장하는 화학 약품 처리 탱크, 화학 약품 처리 탱크의 내부로 또는 외부로 웨이퍼를 운반하기 위한 웨이퍼 컨베이어, 화학 약품 처리 탱크 내에 존재하면서 제1 및 제2 제어 신호를 발행할 때, 화학 약품 내에 발생되는 기포의 양을 결정하는 센서, 웨이퍼 컨베이어에 의해 화학 약품 처리 탱크로부터 운반되는 웨이퍼를 세척하는 물을 저장하기 위한 세척 탱크로 구성된다. 화학 약품 처리 탱크로부터 웨이퍼를 견인하는 웨이퍼 컨베이어 장치의 상승 속도는 제1 제어 신호에 응답하여 제어되고, 세척 탱크로 물을 공급하기 위한 세척 탱트 급수 양은 제2 제어 신호에 응답하여 제어된다.
상술된 본 발명의 목적, 특징, 및 이점들은 첨부된 도면과 연계하여 이하의 발명의 상세한 설명에 의해 보다 명백해질 것이다.
도1a 및 도1b는 각각 본 발명의 제1 실시예의 습식 처리 장치의 단면을 도시하는 도면.
도2는 도1a의 센서 및 실린더를 확대한 도면.
도3은 도1a의 화학 약품 탱크 및 실린더를 확대한 도면.
도4는 본 발명의 제2 실시예의 습식 처리 장치의 단면을 도시하는 도면.
도5a 및 도5b는 각각 종래 기술의 습식 처리 장치의 단면을 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 화학 약품 탱크
2: 웨이퍼
3: 스탠드
4: 기포
5: 화학 약품
6: 비접촉 유체 레벨 센서
7: 실린더
10: 와이어
11: 공기 배출 파이프
12: 솔레노이드 작동 밸브
15: 세척 탱크
18: 제1 급수 공기 작동 밸브
19: 제2 급수 공기 작동 밸브
20: 밀봉 재료
21: 개구
22: 기준 유체 레벨
23: 유체 설정 레벨
25: 증류수 충전 펌프
26: 과산화수소 펌프
27: 황산 펌프
본 발명의 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면을 참조하여 이하에 기술된다. 도1a 및 도1b는 각각 본 발명의 제1 실시예의 습식 처리 장치를 포함하는 화학 약품 탱크 및 세척 탱크의 단면을 도시하는 도면이다. 도1a 및 도1b에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 내부 탱크(1a) 및 외부 탱크(1b), 세척 탱크(15), 웨이퍼 컨베이어(8)를 포함하는 화학 약품 탱크(1)로 구성된다.
도1a에 도시된 바와 같이, 화학 약품 탱크(1)의 내부 탱크(1a)는 바닥으로 운반된 웨이퍼(2)를 장착하기 위한 웨이퍼 스탠드(3) 외에도 화학 약품(5)의 범람을 위해 상부 에지에 인접하여 실린더(7)를 가진다. 실린더는 우수한 화학적 저항성을 갖는 재료를 사용하고, 실린더의 상부에는 와이어(10)에 의해 연결되는 비접촉 유체 레벨 센서(6)가 부착되며, 바닥은 개방된다. 비접촉 유체 레벨 센서(6)는 내부 탱크(1a)에서 방사된 기포(4)의 레벨을 검출하여 와이어(10)에 의해 다른 형태의 제어 신호를 공급한다. 실린더(7)는 센서(6)의 하부에 형성된 밀봉 공간에 축적된 기포(4)을 배출(제거)시키기 위한 공기 배출 파이프(11)에 연결되고, 상기 파이프(11)의 통로는 공기 솔레노이드 작동 밸브(ASV)(12)와 함께 설치된다. 웨이퍼 컨베이어(8)는 화학 약품 탱크(1)의 내부 탱크(1a)에 장착된 웨이퍼 스탠드(3)로 축(8a)을 따라 컨베이어 척(9)에 유지되는 웨이퍼(2)를 운반한다. 그러나, 탱크로부터 웨이퍼가 추출될 때 웨이퍼의 견인 속도는 센서(6)로부터의 출력에 의한 높은 견인 속도 또는 낮은 견인 속도이다. 순환 펌프(13) 및 필터(14)는 종래 기술의 실시예와 동일하게 내부 탱크(1a) 및 외부 탱크(1b) 사이의 화학 약품 라인에 장착된다.
다음으로, 도1b에 도시된 바와 같이, 화학 약품 탱크(1)의 내부 탱크(1a)로부터 웨이퍼 컨베이어(8)에 의해 추출된 웨이퍼(2)는 세척 탱크(15)로 운반되고 바닥에 설치된 웨이퍼 스탠드(16) 상에 장착된다. 세척 탱크(15)는 급수 라인(17)에 연결되고 웨이퍼(2)의 세척을 수행한다. 종래 기술의 실시예에서는, 하나의 급수 공기 작동 밸브가 급수 라인(17)에 연결되고, 고정된 양(고정된 속도)의 증류수가 세척 탱크(15)에 공급된다. 그러나, 본 발명에서는 고속의 급수를 위한 제1 급수 공기 작동 밸브(18) 및 저속의 급수를 위한 제2 급수 공기 작동 밸브(19)가 설치된다. 제1 및 제2 급수 공기 작동 밸브(18, 19)의 선택은 상술된 비접촉 유체 레벨 센서(6)로부터의 제어 신호에 의해 수행된다. 많은 기포(4)가 검출되었을 때는, 고속이 선택되고 또는 다시말하면, 제1 급수 공기 작동 밸브(18)가 개방되어 많은 양의 증류수를 공급한다. 역으로, 적은 기포(4)이 검출되었을 때는, 저속이 선택되고 또는 다시말하면, 제2 급수 공기 작동 밸브(19)가 개방되어 적은 양의 증류수를 공급한다.
도1의 센서와 실린더의 확대된 도면이 도2에 도시되고 있다. 비접촉 유체 레벨 센서(6)는 도2에 도시되는 바와 같이 실린더(7)의 상부 부분으로 삽입된다. 밀봉 재료(20)는 비접촉 유체 레벨 센서(6) 및 실린더(7) 사이에 장착되어 늘어짐을 방지하고 공기 밀봉을 유지하게 한다. 공기 배출 파이프(11)는 실린더(7)의 측면 상에서 비접촉 유체 레벨 센서(6)의 바닥에 의한 범람 레벨 및 기준 유체 레벨(22) 사이에 장착되고, 상술된 ASV(공기 솔레노이드 작동 밸브)(12)가 파이프(11)에 장착된다. 개구(21)는 실린더(7)의 바닥에 형성되고, 개구(21)의 개방면 및 실린더(7) 축에 대해 직각을 형성하는 범람면을 구비하여, 실린더(7)는 외부 탱크(1b)로 화학 약품(5)의 범람의 경우에 영향을 미치지 않는 내부 탱크의 위치에 설치되고 또는 다시말하면 내부 탱크(1a)의 내부 측벽 근처에 설치된다. 결과적으로, 내부 탱크(1a)의 실린더(7)에 장착되면서 파이프(11)에 장착된 밸브(12)가 개방될 때, 또는 다시말하면 공기가 배출될 때, 기준 유체 레벨(22)은 범람에 해당되게 된다. 유체 설정 레벨(23)은 기준 유체 레벨(22)과 개구(21) 사이의 소정의 레벨로 설정될 수 있다.
따라서, 실린더(7)를 설치하고 공기를 배출한 후에는, 실린더 내의 유체 레벨은 개구(21)를 통한 일부 기포의 통과에 의해 기준 유체 레벨(22)에서 소정의 유체 설정 레벨(23)로 낮아진다. 실린더 내의 유체 레벨이 기포에 의해 유체 설정 레벨(23)로 낮아질 때, 센서(6)는 많은 기포의 존재를 검출하고, 와이어(10)를 통한 제어를 실행한다.
도3은 도1의 화학 약품 탱크 및 실린더의 확대된 도면을 도시하고 있다. 도3c에 도시된 바와 같이, 화학 약품 탱크(1)의 내부 탱크(1a)에 설치된 실린더(7) 내의 비접촉 유체 레벨 센서(6)는 유체 레벨 검출이 필요하지 않도록 실린더(7)의 개구(21) 및 기준 유체 레벨(22)에 의해 형성된 레벨을 이미 결정하였다. 단지 설정된 유체 설정 레벨인 선택적 레벨을 검출하는 것 만으로도 충분하다. 실린더(7) 내에 선택적으로 설정된 유체 설정 레벨(23)은 기포의 양을 점검하여 고속/저속으로 전환시키기 위한 하나의 레벨 또는 고속/저속으로 전환시키기 위한 두 가지의 레벨일 수 있다. 어느 경우에도, 센서(6)로 유체 레벨을 검출하는 기능을 제공하는 것 만으로도 충분하다.
비접촉 유체 레벨 센서(6)는 거품의 양이 많아서 유체 레벨이 유체 설정 레벨에 다가갈 때에는 웨이퍼 컨베이어의 변환 구동 명령을 내려서 고속의 웨이퍼 견인을 수행하도록 결정한다. 반면에, 설정된 유체 설정 레벨(23)인 선택적 레벨이 검출되지 않으면, 센서(6)는 저속의 웨이퍼 견인을 수행하도록 웨이퍼 컨베이어의 변환 구동을 명령한다.
비접촉 유체 레벨 센서(6)는 기포의 검출에 의해, 같은 방법으로 세척 탱크(15)의 물 양을 제어한다. 다시 말하면, 많은 양의 기포가 존재한다고 검출되었을 때는, 화학 약품의 두꺼운 퇴적물이 웨이퍼 표면 상에 존재하는 것이고 상술된 바와 같이 고속의 웨이퍼 견인을 설정하게 된다. 잔여 화학 약품이 세척되기(헹구어지기) 위해서는 많은 증류수 유량을 필요로 하고 급수 라인은 많은 양의 물로 유량을 전환시켜야 한다. 역으로, 적은 기포가 발견되면, 저속의 견인 속도가 설정되고 유량은 적어지게 된다.
이런 방법으로 본 실시예에서 화학 약품 탱크(1)의 기포(4)를 검출하면, 기포(4)의 양은 실린더(7) 내의 밀봉 공간(24)의 유체 설정 레벨(23)의 높이로 검출된다. 다시 말하면, 밀봉 공간(24) 내에 형성된 유체 레벨이 유체 설정 레벨(23)을 위해 설정된 선택적인 설정 레벨로 낮아질 때에는, 많은 기포가 존재하는 것으로 결정되고, 화학 약품 탱크(1)로부터의 웨이퍼(2)의 고속 견인을 위한 명령이 보내지게 된다. 또한, 많은 기포가 존재하는 것으로 결정된 때에는, 세척 탱크(15)의 급수 라인을 위해 많은 유량이 지정된다.
본 발명의 실시예는 도1 내지 도3을 참조하여 보다 상세히 설명된다.
화학 약품 탱크(1) 및 세척 탱크(15) 주위로 많은 기포 및 소량의 공기 운반 입자를 발생시키는 화학 약품 처리조건하에서, 공기 운반 입자는 화학 약품 처리후 세척 탱크(15)에 운반된 웨이퍼(2)의 표면에 부착되기 쉽다. 또한, 웨이퍼를 저항 코팅 처리할 때, 황산 및 과산화수소의 반응에 의해 더 많은 거품이 발생되어, 운반된 웨이퍼의 표면에 입자의 부착이 더욱 가속화된다. 본 명세서에서, 세척에 의해 이루어지는 대표적인 황산-과산화수소 처리 과정은 저항 및 비저항 코팅된 웨이퍼의 혼합물을 운반하는 동안에 소량의 공기 운반 입자들이 존재하는 조건하에서, 기포가 순환 라인 및 화학 약품의 효과에 의해 발생되기 쉬운 경우를 위해 기술되었다. 유체 설정 레벨(23)은 개구(21)의 레벨에 맞게 이루어졌다.
우선, 화학 약품 탱크(1)의 웨이퍼 컨베이어(8)에 웨이퍼(2)를 장착하기 전에, ASV(12)는 개방되고 실린더(7) 내의 공기는 배출된다. 상기 실린더(7) 내의 공기가 배출될(제거될) 때, 실린더 내의 공간은 외기에 개방되고 실린더(7) 내의 기준 유체 레벨(22)은 범람 레벨과 같은 높이이다. 비접촉 유체 레벨 센서(6)는 실린더(7) 내의 유체 레벨(22)을 검출하고, 화학 약품 탱크(1)의 내부 탱크(1a)의 범람 레벨이 실린더(7) 내의 기준 유체 레벨(22)과 일치하는지를 확인 후에 ASV(12)를 닫는다. 상기 ASV(12)를 닫음으로써 실린더(7)의 유체 레벨(22)과 비접촉 유체 레벨 센서(6)의 바닥 에지 사이에는 밀봉 공간이 형성된다.
그 후, 비접촉 유체 레벨 센서(6)가 실린더(7) 내의 유체 레벨(22)을 검출할 때, 웨이퍼(2)는 화학 약품 탱크(1)의 내부 탱크(4)로 운반되고, 화학적 처리가 시작된다. 또한, 순환 여과가 화학 약품 탱크(1) 내에서 수행되고, 화학 약품(5)의 범람이 내부 탱크(1a)에서 외부 탱크(1b)로 발생하고, 화학 약품(5) 내의 기포(4)가 또한 범람한다. 범람하는 동안에, 화학 약품(5) 내의 기포의 일부는 실린더(7)의 바닥에 형성된 개구(21)를 통하여 흐르고 밀봉 공간(21)에서 갇히게 된다. 웨이퍼(2)가 웨이퍼에 대한 내성이 있을 때에는, 기포는 황산과 과산화수소의 반응에 의해 발생되고, 이들 기포의 일부는 또한 같은 방법으로 실린더(7) 내에 갇히게 된다.
기포(4)가 실린더(7) 내에서 갇히게 될 때, 실린더(7) 내의 화학 약품은 실린더(7)의 개구로부터 방출되고, 밀봉 공간(24)은 팽창된다. 다시 말하면, 실린더(7) 내의 유체 레벨은 상기 유체 레벨(22)로부터 낮아지고, 비접촉 유체 레벨 센서(6)는 유체 레벨(22)을 검출하지 않게 된다.
실린더(7) 내의 유체 레벨이 더 낮아지고 비접촉 유체 레벨 센서(6)가 화학 처리과정 동안에 개구(21) 레벨로 설정된 유체 설정 레벨(23)을 검출할 때에는, 습식 처리과정에서 많은 기포(4)가 있는 것으로 결정한다. 화학 처리과정 후에 웨이퍼(2)의 견인 속도를 고속으로 설정하는 제1 제어 신호가 와이어(10)를 통해 웨이퍼 컨베이어(8)의 변환 구동으로 보내진다. 제2 제어 신호가 동시에 센서(6)로부터 보내지고, 세척 탱크(15)에서 세척하는 동안에 많은 양의 증류수 유량을 설정하도록 제1 급수 공기 작동 밸브(18)는 개방되고, 제2 급수 공기 작동 밸브(19)는 닫히게 된다.
다시 말하면, 많은 양의 기포를 갖는 웨이퍼 처리과정 동안에는, 화학 약품 탱크(1)로부터의 웨이퍼(2)의 견인은 고속으로 설정되고, 많은 양의 화학 약품이 세척 탱크(15)로 흘러 들어간다. 결과적으로, 세척 탱크(15)로의 급수는 세척 탱크(15) 내에서 짧은 시간이내에 고효율의 세척을 수행하도록 증가된다.
고속 견인 동안에, 웨이퍼(2)는 표면 상이 두껍게 코팅되면서 운반된다. 동시에 공기 운반 입자는 공기 입자를 포함하는 유체 필름에서 부유하면서 웨이퍼(2)에 부착된다. 따라서, 입자들은 실리콘 표면에 직접 부착되지 않고, 이 상태에서 세척이 수행되는 동안에, 웨이퍼(2) 상의 유체 필름과 입자들은 함께 세척된다. 최종적인 결과로, 소수의 입자들만 웨이퍼(2)에 직접 부착되지만 많은 양의 물이 세척 탱크(1)로 공급되어야 한다.
반면에, 실린더(7) 내의 유체 레벨이 충분히 낮아지지 않고, 화학 처리과정이 끝났을 때, 또는 다시 말해서 비접촉 유체 레벨 센서(6)가 유체 설정 레벨(23)이 기준 유체 레벨(22)과 개구(21)의 레벨 사이에 있음을 검출했을 때, 센서(6)는 적은 기포(4)가 웨이퍼 처리과정 내에 존재하므로 화학 처리과정 후에 제1 제어 신호를 발행함으로써 웨이퍼(2)의 낮은 견인 속도를 설정할 것을 결정한다. 상기 설정과 동시에, 제2 제어 신호가 센서(6)로부터 발행되어, 세척 탱크(15)를 헹구는 동안에 제1 급수 공기 작동 밸브(18)는 닫히고 제2 급수 공기 작동 밸브(19)가 개방된다.
웨이퍼 처리과정 동안에 적은 기포(4)가 존재할 때는 화학 약품 탱크(1)로부터 낮은 견인 속도가 설정된다. 견인 중의 인장력의 효과로, 화학 약품(5)은 웨이퍼(2)의 표면으로부터 화학 약품 탱크(1)로 당겨지게 된다. 그 결과, 웨이퍼(2) 상에 존재하는 화학 약품의 양은 적어지게 되고, 세척 탱크(15)로 흘러 들어가는 화학 약품의 양이 또한 적어지게 되고, 고속 견인하는 동안에 헹구는 것처럼 효과적인 헹굼이 적은 양의 물로도 수행될 수 있다.
본 실시예에서, 이런 방식으로 비접촉 유체 레벨 센서(6)로 결정함으로써 웨이퍼 처리과정 동안에 기포(4)의 양이 많거나 적은 경우, 화학 약품 탱크(1)로부터의 견인 속도로서 고속 또는 저속이 자동적으로 설정될 수 있고, 다음 세척 탱크(15)에서 헹구는 동안에 유량 또는 다시 말하면 많거나 적은 유량이 자동적으로 설정될 수 있어서, 세척 탱크에서 사용되는 증류수의 양이 감소될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예를 설명하는 습식 처리 장치의 단면이 도4에 도시되고 있다. 도4에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 화학 처리부는 화학 약품 탱크(1)와 함께 형성되고, 웨이퍼 컨베이어 및 세척 탱크(도1b와 동일하므로 여기서는 생략됨)는 기포(4)의 양을 검출하기 위해 비접촉 유체 레벨 센서(6)를 사용하고, 또한 증류수의 양뿐만 아니라 과산화수소의 농도 및 웨이퍼 픽업 속도를 제어한다. 동일한 참조부호로 지정된 부재는 도1a의 부재와 동일하고, 따라서 설명은 생략되었다.
본 실시예에서, 순환 펌프(13)를 갖는 순환 필터 라인 및 화학 약품 탱크(1)의 내부 탱크(1a)용 필터는 또한 증류수 충전 펌프(25), 과산화수소 펌프(26), 황산 펌프(27)로 구성되고, 공급되는 화학 약품의 농도를 제어한다. 실린더(7)에 설치된 비접촉 유체 레벨 센서(6)는 기포(4) 상태(기포의 양은 센서(6)에 의해 검출된다)를 결정하여, 제3 제어 신호를 보내고, 많은 기포(4)가 존재할 때는, 과산화수소 펌프(26)로부터 과산화수소의 공급을 멈추고, 또한 증류수 충전 펌프(25) 및 과산화수소 펌프(26)를 구동하여 과산화수소의 농도를 감소시키고 화학 약품 탱크(1)의 내부 탱크(1a) 내의 기포(4)를 감소시킨다.
본 실시예는 화학 약품(5)의 농도가 화학 약품 탱크(1)의 내부 탱크(1a) 내의 기포(4)의 양에 따라 조절된다는 점에서 제1 실시예와 다르다. 또한, 웨이퍼(2)의 견인 및 웨이퍼(2)의 견인 후의 세척은 도1b의 세척 탱크(15)에서 상술된 것과 동일한 방법으로 진행된다.
또한, 재충전을 위한 화학 약품의 공급은 과산화수소 펌프(26)로 제어되는 것으로 위에서 설명되었다. 그러나, 펌프(27)을 통과하는 모든 펌프(25)는 또한 과산화수소의 상대적인 양이 감소되도록 제어될 수 있다.
이런 방법으로 화학 약품을 제어함으로써, 기포의 효과에 의해 웨이퍼에 입자가 부착되는 것은 제한될 수 있고, 그 결과 균일한 품질의 웨이퍼가 얻어질 수 있고, 제품의 신뢰도가 보다 높은 수준으로 향상될 수 있다.
상술된 본 발명의 습식 처리 장치는 화학 약품 탱크 내의 기포의 상태를 검출하여, 화학 약품 탱크 내로부터 웨이퍼를 견인시키도록 고속의 견인 및 저속의 견인이 자동적으로 설정되어, 화학 약품 탱크 내에서 소비되는 증류수의 양을 감소시키고 먼지 입자의 감소를 달성할 수 있다.
본 발명은 세척 탱크로 공급되는 물의 양이 화학 약품 탱크 내의 기포의 상태에 따라 제어되고, 비용을 감소시키도록 세척 탱크 내에서 소비되는 증류수의 양이 감소될 수 있는 부가적인 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 기포의 양 및 급수량을 제어함으로써, 다양한 형태의 웨이퍼가 처리될 수 있고, 균일한 품질의 웨이퍼가 얻어질 수 있으며, 제품의 신뢰도가 보다 높은 수준으로 향상될 수 있다.
비록 본 발명이 특정한 실시예에 관하여 설명되었지만, 이러한 설명이 제한적인 의미로 해석되는 것은 아니다. 개시된 실시예의 다양한 수정이 본 발명의 설명에 관련하여 기술 분야에서 숙련된 자들에게 명백할 것이다. 따라서, 첨부된 청구항들은 본 발명의 실질적인 범위 내에서 어떠한 수정 및 실시예들도 포함하고 있는 것이다.

Claims (7)

  1. 웨이퍼의 표면을 처리하기 위한 화학 약품을 저장하는 화학 약품 처리 탱크와,
    상기 화학 약품 처리 탱크의 내부로 또는 외부로 상기 웨이퍼를 운반하는 웨이퍼 컨베이어와,
    상기 화학 약품 처리 탱크 내에 존재하고 제1 및 제2 제어 신호를 발행할 때, 화학 약품 내에 발생되는 기포의 양을 결정하는 센서와,
    상기 웨이퍼 컨베이어에 의해 상기 화학 약품 처리 탱크로부터 운반되는 상기 웨이퍼를 세척하기 위한 물을 저장하는 세척 탱크를 포함하며,
    상기 화학 약품 처리 탱크로부터 상기 웨이퍼를 견인하는 상기 웨이퍼 컨베이어 장치의 견인 속도는 상기 제1 제어 신호에 따라 제어되고, 상기 세척 탱크로 공급되는 상기 물의 양은 상기 제2 제어 신호에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 습식 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 제1 유량을 위한 제1 급수 공기 작동 밸브 및 상기 제1 유량 보다 적은 유량을 갖는 제2 급수 공기 작동 밸브가 세척 탱크의 급수 라인 내에 설치되고, 상기 제1 및 제2 급수 공기 작동 밸브의 개폐는 상기 제2 제어 신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 습식 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 센서 수단은 바닥에 개구를 갖는 실린더의 상부에 밀봉 재료에 의해 설치된 비접촉 유체 레벨 센서로 구성되고, 상기 화학 약품 탱크의 범람 레벨과 일치하는 기준 유체 레벨이 상기 실린더 내에 형성되고, 상기 화학 약품의 기포는 상기 실린더 내의 밀봉 공간 내로 흐르고, 기포의 양은 유체 레벨의 높이에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 습식 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 센서 수단은 상기 실린더의 측면, 상기 비접촉 유체 레벨 센서의 바닥면, 및 상기 실린더의 상기 기준 유체 레벨 사이의 위치에 연결된 밸브를 포함하는 공기 배출 파이프로 구성되는 것을 특징으로 하는 습식 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 센서 수단은 상기 실린더의 상기 기준 유체 레벨 및 상기 개구 사이에서 상기 기포의 양을 결정하도록 적어도 하나의 설정된 유체 레벨을 구비하여 형성되고, 밀봉 공간이 설정된 유체 레벨에 도달할 때, 기포의 양은 많은 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 습식 처리 장치.
  6. 웨이퍼의 표면을 처리하기 위한 화학 약품을 저장하는 화학 약품 처리 탱크와,
    화학 약품 처리 탱크의 내부로 또는 외부로 상기 웨이퍼를 운반하는 웨이퍼 컨베이어와,
    화학 약품 처리 탱크 내에 존재하고 제1, 제2, 및 제3 제어 신호를 발행할때, 화학 약품 내에 발생되는 기포의 양을 결정하는 센서와,
    웨이퍼 컨베이어에 의해 화학 약품 처리 탱크로부터 운반되는 웨이퍼를 세척하기 위한 물을 저장하는 세척 탱크와,
    상기 화학 약품을 갖는 상기 화학 약품 처리 탱크를 충전하는 화학 약품 충전 수단을 포함하며,
    화학 약품 처리 탱크로부터 웨이퍼를 견인하는 웨이퍼 컨베이어 장치의 견인 속도는 제1 제어 신호에 따라 제어되고, 세척 탱크로 공급되는 물의 양은 제2 제어 신호에 따라 제어되고, 상기 화학 약품 충전 수단의 충전 작동은 상기 제3 제어 신호에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 습식 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 화학 약품 충전 수단은 증류수 펌프, 과산화수소 펌프, 및 황산 펌프로 구성되고, 상기 증류수 펌프, 과산화수소 펌프, 및 황산 펌프는 상기 제3 제어 신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 습식 처리 장치.
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