KR200161167Y1 - 웨이퍼 습식처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 내부처리조 및 외부처리조와 이를 밀폐시키는 덮개와의 여분의 노출공간을 없애도록 하여 외부의 파티클이 인입됨을 방지하고, 또한 덮개를 내부처리조에 접촉시키고, 내부처리조 측면에 배기구를 형성시킴에 따라 증발된 처리액이 덮개에 부착되어 오염됨을 방지한다.

Description

웨이퍼 습식처리장치

본 고안은 웨이퍼를 세정하기 위한 웨이퍼 습식처리장치에 관한 것으로, 특히 내부에 채워지는 (증발성이 큰 성분으로 된) 처리액의 농도를 일정하게 유지하고, 오염원으로부터의 오염됨을 방지할 수 있는 웨이퍼 습식처리장치에 관한 것이다.

반도체 디바이스의 고집적화에 따라 웨이퍼를 세정하는 세정 기술과 웨이퍼를 세정하는 세정 장치의 중요성이 증대되고 있다. 웨이퍼 세정 장치에 의해 오염되는 조그마한 오염도 디바이스의 신뢰성에 큰 영향을 미치게 되어서 웨이퍼의 세정 효과 절감은 물론이고 칩의 치명적인 불량을 유발할 수도 있다.

또한 웨이퍼 크기가 대구경화 되어 감에 따라 종래의 기술대로 하면 세정 장치의 세정액 탱크의 크기도 커져야 하므로, 세정 장치의 전체적인 크기를 줄이기 위하여 장치의 부품 및 세정조의 최적화를 이루기 위한 노력이 증가되고 있다.

제1a는 종래의 습식처리장치의 평면도이고, 제1b는 제1a의 I-I'선으로 절단한 단면도이다.

종래의 습식처리반응조(bath)는 제1도의 (a)(b)과 같이, 처리액이 바닥으로 유입되어 흘러넘치는 내부처리조(inner bath)(1O)와, 다수의 웨이퍼가 적재되며, 내부처리조에 디핑되어 웨이퍼 사이사이로 처리액이 유입되는 웨이퍼보오트(waferboat)와, 내부처리조 내로 연결설치된 처리액공급관(14)과, 순수(D.I. W : Deionized Water)공급관(15)과, 온도측정기(16)와, 내부처리조 가장자리에 설치되며, 하단에 설치된 배기관(12)을 통하여 내부반응조로 부터 흘러넘치는 처리액이 배기되는 외부처리조(11)와, 외부처리조 상부에서 개폐되며, 처리액공급관(14)과 순수공급관(15)과 온도측정기(16)가 삽입되는 부위에 홈이 형성된 덮개(13)와, 덮개(13)를 개폐시키기 위한 각각의 구동부(17)로 구성된다.

이때, 덮개(13)는 처리조(내부처리조와 외부처리조)와 일정간격 유지토록 설치된다.

습식으로 웨이퍼(얇은 원판)를 세정하기 위한 종래의 일반적인 웨이퍼 습식 처리장치는 내부세정조(10)에 웨이퍼를 넣고, 세정조 바닥으로 처리액이 유입되어 내부 세정조를 흘러 넘치는 처리액이 외부처리조(11)로 흘러넘치며, 흘러넘친 처리액은 하부에 설치된 배기관(12)을 통하여 배출되거나 순환된다.

이때, 웨이퍼는 다수 개의 웨이퍼가 실려 있는 웨이퍼보오트에 의하여 내부처리조(10) 내부로 이송되어 안치된다.

종래의 웨이퍼 습식처리장치는 처리액이 내부처리조 바닥을 통하여 내부로 유입되어 하부에서 상부로 흐르면서 웨이퍼보오트 내의 웨이퍼를 습식 처리한 후, 내부처리조 벽위를 넘치게 된다.

내부처리조를 흘러 넘친 처리액은 외부세정조(11)로 흘러 넘쳐서 배기관(12)을 통하여 배출되어 폐기되거나, 재순환(Recirculation)되어 사용되어 진다.

이때, 내부처리조와 외부처리조 상부에는 덮개(13)가 설치되며 웨이퍼 세정완료 후, 또는 세정 이전에 웨이퍼보오트를 인입 또는 인출시키기 위하여 양측으로 개폐되는데, 덮개는 처리액이 공기중에 노출되어 기화되거나 또는 파티클에 의해 오염됨을 방지한다.

또한, 덮개(13)에 형성된 홈을 통하여 온도측정기(16) 및 처리액공급관(14), 순수공급관(15) 등이 내부세정조 내로 설치되며, 덮개는 양측면에 각각의 구동부(17)가 연결설치된다.

그러나 일정한 수위와 일정온도 유지되면서 내부처리조 내로 공급되는 처리액은 세정공정시, 증발되어 덮개 표면에 부착된다.

(여기에서 처리액으로는 암모니아수를 주로 사용하며 암모니아수는 80℃를 유지시킨다.)

즉, 덮개 표면에 처리액이 접촉되어 오염되거나 또는 홈에 의해 공기와 노출되어 외부의 오염원이 내부세정조 내부로 유입되는 경우도 있다.

따라서, 종래의 웨이퍼 습식처리장치에서는 덮개의 일정부위(홈이 형성된 부위)에 의해 외부에 노출되며, 그에 따라 외부의 파티클이 처리조 내부로 인입되어 처리액이 오염되거나 암모니아성분의 처리액이 가열됨에 따라 증발로 인하여 그 농도가 변화하게 된다.

그리고 이러한 처리액이 증발되면서 덮개 표면에 부착되어 다시 내부처리조 내로 떨어지며, 처리액 농도를 불완전하게 만든다. 따라서 상기의 오염원에 의해 반도체 디바이스의 불량을 초래하는 문제점이 있었다.

상기 문제짐을 해결하고자, 본 고안의 목적은 처리조 내의 처리액의 농도변화 및 오염방지가 가능한 습식반응처리조를 제공하려는 것이다.

상기 목적을 달성하고자, 본 고안의 습식처리장치는 측벽에 배기구가 형성되고, 처리액이 바닥으로 유입되어 일정수위 이상이 되면 배기구를 통해 흘러넘치는 내부처리조몸체와, 내부처리조 몸체를 애워싸도록 설치되며, 하단에 설치된 배기관을 통하여 배기구로부터 흘러넘친 처리액이 배기되는 외부처리조와, 내부처리조와 외부처리조의 상부 일부위를 밀폐시키며, 표면에 소정갯수의 홀을 갖는 제 1밀폐수단과, 각각의 홀에 각각 삽입되는 처리액공급관과, 순수공급관과, 온도측정기와, 제 1 또한, 제 2밀폐수단(23)으로는 양측으로 개폐되는 덮개로 이루어지며, 도면번호27은 덮개에 구동력을 주는 구동부이다.

상기 구성을 갖는 본 고안의 웨이퍼 습식처리장치 내에서 웨이퍼 습식처리가 진행되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

내부처리조(20) 바닥으로 처리액이 유입되면서 일정수위에 이루면, 내부처리조(20) 측면에 형성된 배기구(29)을 통해 외부처리조(21)로 흘러넘게 된다.

배기구(29)는 기준수위보다 높은 위치에 형성되며, 내부처리조(20)와 외부처리조(21)의 측벽 높이는 동일하다.

외부처리조(21)로 흘러넘친 처리액은 배기관(22)을 통하여 외부로 배출되거나 순환관(미도시)을 통해 내부처리조 내로 재순환된다.

이때, 구동부(27)의 온동작으로 제 2밀폐수단(23)인 덮개가 열리게 되고, 이 공간을 통해 웨이퍼보오트가 내부처리조(20) 내로 디핑된다. 웨이퍼보오트에는 세정공정이 진행될 웨이퍼가 다수개 실려 있다.

처리액은 암모니아 성분을 함유하고 있으며, 대략 80℃정도의 온도가 유지된다.

본 고안의 습식처리장치는 내부처리조(20)와 외부처리조(21) 상부는 제2a도와 같이, 제 1밀폐수단(28)과 제 2밀폐수단(23)에 의해 밀폐된다.

제 2밀폐수단(23)인 덮개는 구동부(27)의 구동으로 개폐가능하며, 웨이퍼보오트인입과 인출 시에만 오픈되고, 공정이 진행되는 동안에는 닫히므로, 처리액이 공기중에 노출되어 기화되거나 또는 파티클에 의해 오염됨이 방지된다.

또한, 제 1밀폐수단(28)인 판에 형성된 3개의 홀을 통하여 내부처리조(20) 내로 온도측정기(26) 및 처리액공급관(24), 순수공급관(25)이 삽입되며, 이러한 온도측정기(26) 및 처리액공급관(24), 순수공급관(25)에 의해 처리액의 적정량 공급 및 적정온도(80℃ 정도)유지 등이 이루어진다.

제1a는 종래의 습식처리장치의 평면도이고,

제1b는 제1a의 I-I'선으로 절단한 단면도이고,

제2a는 본 고안의 습식처리장치의 평면도이고,

제2b는 제2a의 Ⅱ-Ⅱ'선으로 절단한 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 20 : 내부처리조 11, 21 : 외부처리조

12, 22 : 배기관 13, 23 : 덮개

14, 24 : 처리액공급관 15, 25 : 순수공급관

16, 26 : 온도측정기 17, 27 : 구동부

28 : 판 29 : 배기구

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 웨이퍼 습식처리장치는 외부처리조와 내부처리조의 상부가 완전히 밀폐되므로 외부의 파티클이 유입되는 것이 방지되고, 또한 처리액의 증발로 인한 농도변화를 방지된다.

따라서, 본 고안에서는 파티클의 발생을 줄일 수 있고, 세정 효과도 증대 시킬수 있다.

Claims (6)

1. 측벽에 배기구가 형성되고, 처리액이 바닥으로 유입되어 일정수위 이상이 되면 상기 배기구를 통해 흘러넘치는 내부처리조몸체와, 상기 내부처리조 몸체를 에워싸도록 설치되며, 하단에 설치된 배기관을 통하여 상기 배기구로부터 흘러넘친 처리액이 배기되는 외부처리조와, 상기 내부처리조와 상기 외부처리조의 상부 일부위를 밀폐시키며, 표면에 소정 갯수의 홀을 갖는 제 1밀폐수단과, 상기 각각의 홀에 각각 삽입되는 처리액공급관과, 순수공급관과, 온도측정기와, 상기 제 1밀폐수단과 접촉되면서 상기 내부처리조와 상기 외부처리조의 상부 타부위를 밀폐시키는 제 2밀폐수단을 구비한 웨이퍼 습식 처리장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1밀폐수단은 판(plate)형상인 것이 특징인 웨이퍼 습식처리장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 제 2밀폐수단으로는 중앙으로부터 양측으로 개폐되는 덮개와, 상기 덮개에 구동력을 주는 구동원을 구비하여 이루어진 것이 특정인 웨이퍼 습식처리장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 배기구는 상기 기준수위보다 높은 위치에 형성된 것이 특징인 웨이퍼 습식처리장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 내부처리조와 상기 외부처리조의 측벽 높이는 동일한 것이 특징인 웨이퍼 습식처리장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 처리액은 증발성이 큰 용액인 것이 특징인 웨이퍼 습식처리장치.