KR200177343Y1 - 반도체 웨이퍼 세정장치(cleaning device for seiconductor wafer) - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로, 종래 기술은 케미컬에 의해 웨이퍼 표면의 산화막이 완전히 제거되어 웨이퍼의 표면이 소수성 상태가 되면, 제거된 산화막에 정전기가 발생히여 파티클이 웨이퍼 표면에 재부착되는 문제점이 발생하는 바, 이에 본 고안은 웨이퍼를 수납하여 세정작업을 하기 위해 내부에 소정량의 케미컬이 공급되는 케미컬조와, 그 케미컬조의 일측에 연결 설치되어 케미컬조에 케미컬을 공급하기 위한 케미컬공급관과, 상기 케미컬조에서 오버플로우되는 케미컬이 상기 케미컬공급관에 회수되도록 리턴라인으로 구성된 반도체 웨이퍼 세정장치에 있어서, 싱기 케미컬조의 저면 일측에 설치되어 양극이온을 발생시키는 양극이온발생장치와, 그 타측에 설치되어 음극이온을 빌생시키는 음극이온발생장치와, 상기 긱각의 이온발생장치에 연결 설치되어 반응가스를 주입하기 위한 반응가스주입관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정징치를 제공함으로써, 산화막이 제거된 상태의 웨이퍼 표면에 정전기에 의한 이물질이 부착되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

반도체 웨이퍼 세정장치(CLEANING DEVICE FOR SEICONDUCTOR WAFER)

본 고안은 반도체 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로, 특히 케미컬에 의해 산화막이제거된 상태의 웨이퍼 표면에 이물질이 부착되는 것을 방지하기 위한 반도체 웨이퍼 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 웨이퍼 제조공정 중 세정공정은 확산공정에서 웨이퍼를 튜브에 장착하기 전의 공정으로서, 웨이퍼에 부착되어 있는 이물질을 제거하며, 웨이퍼에 증착되어 있는 증착막(SiO₂)을 적당한 두께로 식각을 한 후 건조공정으로 이동하기 위한 공정이다.

이와 같이 웨이퍼의 세정 및 식각을 실시하는 세정장치가 제1도에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 종래 반도체 웨이퍼 세정장치를 개략적으로 보인 구성도로서, 종래 반도체 웨이퍼 세정장치는 웨이퍼(W)를 수납하여 세정작업을 하기 위해 내부에 소정량의 세정액이 들어 있는 케미컬조(1)를 설치하는데, 상기 케미컬조(1)는 내조(2)와 외조(3)로 구분되며, 상기 내조(2)의 하측에는 내조(2)의 내부에 소정의 비율로 불산(HF)과 순수(DI WATER)가 혼합된 케미컬을 공급하기 위한 케미컬 공급관(4)이 케미컬공급라인(5)에 연결 설치되어 있고, 상기 외조(3)의 일측에는 내조(2)에 공급된 케미컬이 오버플로우되어 상기 케미컬공급관(4)에 회수될 수 있도록 도시되지 않은 필터와 펌프를 구비한 리턴라인(6)이 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 종래 반도체 웨이퍼 세정장치의 동작을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 소정의 비율로 HF와 순수가 혼합된 세정액이 충진되어 있는 케미컬조(1)로 식각 또는 세정할 웨이퍼(W)를 파지하여 인입시키고, 계속적으로 케미컬을 공급하여 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 증착막 및 유기물을 제거한다.

이때 상기 케미컬조(1)에 공급된 케미컬은 내조(2)에서 외조(3)로 오버플로우되고, 오버플로우된 케미컬은 리턴라인(6)을 통해 케미컬공급관(2)으로 회수된다.

그후, 이송로봇(미도시)이 웨이퍼(W)를 린스조로 이동하여 웨이퍼에 묻어 있는 케미컬을 제거한 후, 별도의 이송장치로 웨이퍼(W)를 건조공정으로 이송시킴으로써 세정공정이 완료된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술은 케미컬에 의해 웨이퍼(W) 표면의 산화막이 완전히 제거되어 웨이퍼(W)의 표면이 소수성 상태가 되면, 제거된 산화막에 정전기가 발생하여 파티클이 웨이퍼(W) 표면에 재부착되는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 산화막이 제거된 상태의 웨이퍼 표면에 정전기가 발생하여 이물질이 부착되는 것을 방지하기 위한 반도체 웨이퍼 세정장치를 제공하는 그 목적이 있다.

제1도는 종래 기술에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치를 개략적으로 보인 단면도.

제2도는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치를 개략적으로 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 케미컬조 11 : 내조

12 : 외조 13 : 케미컬공급관

14 : 케미컬공급라인 15 : 리턴라인

16 : 음극이온발생장치 17 : 양극이온발생장치

16a, 17a : 반응가스공급관 16b, 17b : 이온주입관

18, 19 : 초음파발생장치

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 웨이퍼를 수납하여 세정작업을 하기 위해 내부에 소정량의 케미컬이 공급되는 케미컬조와, 그 케미컬조의 일측에 연결 설치되어 케미컬조에 케미컬을 공급하기 위한 케미컬공급관과, 상기 케미컬조에서 오버플로우되는 케미컬이 상기 케미컬공급관에 회수되도록 설치된 리턴리인으로 구성된 반도체 웨이퍼 세정장치에 있어서, 상기 케미컬조의 저면 일측에 설치되어 양극이온을 발생시키는 양극이온발생장치와 그 타측에 설치되어 음극이온을 발생시키는 음극이온발생장치와, 상기 각각의 이온발생장치에 연결 설치되어 반응가스를 주입하기 위한 반응가스주입관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치가 제공된다.

이하, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치를 개략적으로 보인 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 본 고안의 반도체 웨이퍼 세정장치는 웨이퍼(W)를 수납하여 세정작업을 하기 위해 내부에 소정량의 세정액이 들어 있는 케미컬조(10)를 설치하는데, 상기 케미컬조(10)에서 내조(11)의 히측에는 내조(11)의 내부에 소정의 비율로 불산(HF)과 순수(DI WATER)가 혼합된 케미컬을 공급하기 위한 케미컬 공급관(13)이 케미컬공급라인(14)에 연결 설치되어 있고, 상기 내조(11)에 공급된 케미컬이 오버플로우되어 외조(12)틀 통해 상기 케미컬공급관(13)에 회수되도록 리턴라인(15)이 설치되는 것은 종래와 동일하다.

그리고 상기 내조(10)의 저면 일측에는 양극이온(+)을 발생시키는 양극이온발생장치(16)를 연결 설치하고, 그 타측에는 음극이온(-)을 발생시키는 음극이온발생장치(17)를 이온주입관(16b), (17b)을 통해 연통 설치하며, 상기 각각의 이온발생장치(16), (17)에는 질소가스 등의 반응가스를 주입하기 위한 반응가스공급관(16a), (17a)을 연결 설치한다.

한편 상기 이온발생장치(16), (17)에 의해 발생된 이온에 의해 형성되는 기포는 그 부피가 커 웨이퍼(W)에 파손을 줄 수도 있으므로, 상기 케미컬조(10)의 저면에 연결 설치된 각각의 이온주입관(16b), (17b)에는 초음파발생장치(18), (19)를 설치하여 대전된 입자의 크기를 미이크로 단위로 발생하도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의힌 반도체 웨이퍼 세정장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 이송로봇(미도시)이 웨이퍼(W)를 파지하여 HF와 순수가 혼합된 케미컬조(10)로 이동하고, 세척을 실시하여 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 증착막 및 유기물을 제거한다.

이때, 상기 웨이퍼(W)에서는 파티클이 발생하게 되고, 그 파티클은 케미컬이나 웨이퍼(W)와의 마찰로 인해 대전되어 정전기적 인자를 갖게 되는데, 이와 같이 케미컬에 의해 웨이퍼(W) 표면의 산화막이 제거될 때, 각각의 반응가스공급관(16a), (17a)을 통해 질소가스는 이온발생장치(16), (17)로 공급되고, 상기 이온발생장치(16), (17)로 공급된 질소가스는 각각 (+)이온 및 (-)이온으로 대전되어 이온공급관(16b), (17b)을 통해 케미컬조(10)에 주입된다.

이때 상기 각각의 이온은 초음파발생장치(18), (19)에서 마이크로 기포를 발생하여 케미컬조(10)에 주입되는데, 이와 같이 주입된 각각의 이온은 제거된 산화막 등의 정전기적 인자들과 상호작용을 하여 그 정전기적 인자들을 중화시킨다.

즉, (+)로 대전된 정전기적 인자는 (-)이온에 의해 중화되고, (-)로 대전된 정전기적 인자는 (+)이온으로 대전되어 케미컬에 의해 산화막이 제거된 상태의 웨이퍼(W)표면이 소수성 상태가 되어 정전기에 의한 이물질이 웨이퍼 표면에 부착되는 것을 빙지한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치는 웨이퍼 세정작업에 사용되는 케미컬조에 이온발생장치 및 그 이온발생장치에시 발생된 이온을 중화시키기 위한 초음파발생장치를 설치함으로써 산화막이 제거된 상태의 웨이퍼 표면에 정전기에 의한 이물질이 부착되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 웨이퍼를 수납하여 식각 및 세정작업을 진행하기 위해 내부에 소정량의 케미컬이 공급되는 케미컬조와, 그 케미컬조의 일측에 연결 설치되어 케미컬조에 케미컬을 공급하기 위한 케미컬공급관과, 상기 케미컬조에서 오버플로우되는 케미컬이 상기 케미컬공급관에 회수되도록 설치된 리턴라인으로 구성된 반도체 웨이퍼 세정장치에 있어서, 상기 케미컬조의 저면 일측에 설치되어 양극이온을 발생시키는 양극이온발생장치와, 그 타측에 설치되어 음극이온을 발생시키는 음극이온발생장치와, 상기 각각의 이온발생장치에 연결 설치되어 반응가스를 주입히기 위한 반응가스공급관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 각각의 이온발생장치가 연결 설치된 케미컬조의 저면에는 각각의 이온발생장치에 의해 발생되는 이온들의 기포를 마이크로 단위로 축소시키기 위한 초음파발생장치를 설치하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.