KR20020017395A - 약액을 이용한 반도체 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 더 상세히는 약액을 이용하여 반도체 웨이퍼 표면에 부착되어 있는 유기물, 무기물, 금속 이온, 표면 피막, 미립자 등의 오염 물질을 제거하기 위한 반도체 제조 장치에 관한 것이다. 본 발명의 약액을 이용하는 반도체 제조 장치는 베스 안에 배치된 종래의 약액 공급 튜브를 사용하지 않고 베스의 일면에서 약액이 분사되도록 하고 분사된 약액을 넓게 퍼지도록 하여 와류가 발생하지 않도록 구성하였다. 즉 본 발명의 일실시예인 습식 세정 장치는 베스(bath), 와류 방지부 및 약액 공급부로 구성된다. 본 발명의 반도체 제조 장치를 습식 세정 공정에 적용하면, 베스 내의 와류 발생을 효과적으로 예방할 수 있어 반도체 웨이퍼의 세정 효율을 증대시킬 수 있다. 반도체 웨이퍼의 세정도는 수율과 직접적인 영향이 있으므로 반도체 소자 생산의 수율을 향상시킬 것이다.

Description

약액을 이용한 반도체 제조 장치{SEMICONDUCTOR MANUFACTURING APPARATUS USING TREATMENT FLUID}

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 더 상세히는 약액을 이용하여 반도체 웨이퍼 표면에 부착되어 있는 유기물, 무기물, 금속 이온, 표면 피막, 미립자 등의 오염 물질을 제거하기 위한 반도체 제조 장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼의 세정도는 반도체 제조 공정의 수율에 영향을 주는 중요한 인자들 중 하나이다. 그래서 반도체 웨이퍼의 세정도를 엄격하게 관리하여야 한다. 그런데 반도체 웨이퍼를 오염시키는 원인은 여러가지이기 때문에 그 관리에 어려움이 있다. 세정도를 유지하는 방법에는 이러한 원인들을 제거하는 방법이 가장 최선이겠지만, 보통 일정한 공정들을 진행시킨 후에 웨이퍼를 세정하는 방법이 널리 사용되고 있다.

반도체 웨이퍼를 세정하는 공정에는, 불순물이 부착되어 있는 웨이퍼를 세정조에 담궈서 진행하는 습식 세정 공정이 사용될 수 있다. 습식 세정 공정은 약액으로 웨이퍼의 표면을 세정하는 공정을 거쳐 순수를 사용하여 웨이퍼에 잔존하는 약액을 제거하는 린스 공정으로 진행된다.

도 1은 종래의 세정 공정을 진행할 때 습식 세정 장치 내부에서 유동하는 세정액의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이 종래 습식 세정 장치는 습식 공정이 진행되는 베스(bath)(2), 다수의 웨이퍼를 탑재하는 보트(boat)(3) 및 약액을 분사하는 약액 분사 튜브(spray tube for treatment fluid)(4)로 구성된다. 그런데 종래와 같은 습식 세정 장치는 세정액이 약액 분사 튜브에서 a방향으로 분사될 때 보트(3)에 의해 b방향 또는 c방향으로 와류(vortex)가 발생된다. 이러한 와류는 HF 공정후 순수로 치환할 때 와류가 발생되는 부분과 순환이 잘되는 부분을 차별적으로 세정하여 결과적으로 세정도가 웨이퍼의 전 표면에 걸쳐 불균일하게 한다. 상술하였듯이 반도체 웨이퍼의 세정도는 반도체 소자의 수율에 영향을 주는 중요한 인자이므로 이러한 세정의 불균일 현상은 고집적화되는 반도체 소자에게는 더욱 치명적일 것이다. 그러므로 반도체 웨이퍼의 세정 불균일 문제는 개선되어야 할 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같이, 베스에서 발생하는 와류를 방지할 수 있는 반도체 제조 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 세정 공정을 진행할 때 습식 세정 장치 내부에서 유동하는 세정액의 흐름을 나타내는 도면;

도 2는 본 발명의 실시예인 습식 세정 장치의 사시도; 및

도 3은 도 2에 도시한 습식 세정 장치를 적용하여 세정 공정을 진행하는 과정을 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 습식 세정 장치(wet cleaning apparatus)

2: 베스(bath)

3: 보트(boat)

4: 약액 분사 튜브(spray tube for treatment fluid)

5: 개방부(opening section)

6: 약액 공급 튜브

7: 와류 방지부

8: 약액 주입구

9: 약액 공급부

10: 웨이퍼(wafer)

a, e: 약액 유동 방향

b, c: 와류(vortex)

d: 약액의 주입 방향

본 발명의 약액을 이용하는 반도체 제조 장치는 베스 안에 배치된 종래의 약액 공급 튜브를 사용하지 않고 베스의 일면에서 약액이 분사되도록 하고 분사된 약액을 넓게 퍼지도록 하여 와류가 발생하지 않도록 구성하였다.

본 발명의 와류 방지부는 그 단면이 원형인 한 쌍의 봉재로 구성되어 분사된약액이 봉재의 표면을 따라 유동하도록 유도하는 특징이 있다. 한 쌍의 봉재간 간격 및 와류 방지부와 베스 벽 사이의 간격은 와류 발생에 영향을 주는 인자이므로 적절한 값을 시행착오법 또는 컴퓨터 시물레이션 등의 방법으로 찾아내야 할 것이다. 한편 봉재의 단면은 원형을 고집할 것이 아니라 와류를 방지할 수 있는 유선형의 봉재도 사용가능할 것이며, 이러한 형태의 변형은 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에 있는 것이다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 약액을 분사하는 개방부를 다수의 원형 홀로 구성할 수 있다. 또 개방부는 "一"자형 홀로 구성할 수도 있다.

이하 본 발명의 구체적인 실시예의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예인 습식 세정 장치의 사시도이고, 도 3은 도 2에서 도시한 습식 세정 장치를 적용하여 세정 공정을 진행하는 과정을 나타내는 단면도이다.

도 2와 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예인 습식 세정 장치는 베스(bath)(2), 와류 방지부(7) 및 약액 공급부(9)로 구성된다. 베스(2)는 습식 세정 공정이 진행되는 용기이며, 이때 다수의 웨이퍼(10)를 적재한 보트(boat)(3)가 베스(2)의 내부에 배치된다. 그리고 베스(2)의 일면에 개방부(opening section)(5)가 형성되어 있어 베스에 약액을 분사하는 노즐(nozzle)의 기능을 한다. 와류 방지부(7)는 개방부(5)의 전방에 배치되어 분사되는 약액을 유도하는 기능을 수행한다. 본 발명의 일실시예에서는 와류 방지부(7)가 베스의 하면을 가로질러 배치되는 한 쌍의 봉재로 구성된다. 약액 공급부(9)는 베스(2)의 바깥면에 결합되어 개방부(5)에 약액을 공급하는 역할을 한다. 약액 공급부(9)의 일면에 형성되어 있는 약액 주입구(8)는 약액 공급 튜브(6)에 연결된다. 약액은 d 방향으로 주입되어 개방구(5)를 지나 e 방향으로 유동된다.

와류 방지부(7)는 분사되는 약액이 와류 방지부(7)의 원형 표면을 따라 넓게 분사되도록 유도한다. 이러한 기능은 유선형의 봉재를 사용하여 개선될 수 있는 것이다. 즉 원형 단면에 한정될 것이 아니라, 와류를 방지할 수 있는 단면을 사용하면 충분할 것이다.

한편 베스(2)에 형성된 개방부(5)는 다수의 원형 홀 또는 "一"자형 홀로 형성될 수 있는데 이것은 보트(3)에 적재된 다수의 웨이퍼에 골고루 약액이 분사될 수 있도록 배치될 것이며, 가장자리에 조밀하게 배치시키는 것도 가능할 것이다. 이러한 배치는 약액 공급 유입구가 중앙에 위치하여 가장자리부에 압력이 떨어짐을 보완하기 위한 것이다.

개방부(5)에서 분사된 약액은 와류 방지부(7)에서 다소 유속이 감소되면서 퍼지게 되며 e 방향으로 유동하게 된다. 이러한 유동은 베스의 단면을 크게 반으로 나누어 두방향으로 회전하게 되어 보트(3)위에 배치된 다수의 웨이퍼(10)들은 전 표면이 균일하게 세정되게 된다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

본 발명의 반도체 제조 장치를 습식 세정 공정에 적용하면, 베스 내의 와류 발생을 효과적으로 예방할 수 있어 반도체 웨이퍼의 세정 효율을 증대시킬 수 있다. 반도체 웨이퍼의 세정도는 수율과 직접적인 영향이 있으므로 반도체 소자 생산의 수율을 향상시킬 것이다.

Claims (5)

1. 약액을 사용하여 반도체 소자를 처리하는 반도체 제조 장치에 있어서:

   다수의 웨이퍼를 탑재하는 보트를 수용하며, 일면에 적어도 하나의 개방부가 있는 베스;

   상기 베스의 외부에 결합되며, 상기 개방부에 약액을 공급하는 적어도 하나의 약액 공급부; 및

   상기 베스의 내부에, 상기 개방부의 전방에 배치되는 적어도 하나의 와류 방지부를 포함하여 상기 베스 내에서 약액의 와류가 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 와류 방지부는 한 쌍의 봉재인 것을 특징으로 하며, 상기 개방부에서 분사되는 약액이 상기 봉재 사이를 통하여 분사되도록 일정한 간극을 유지하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 봉재의 단면은 원형인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 개방부는 다수의 원형 홀로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 개방부는 "一"자형 홀로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.