KR20020019104A - 웨이퍼 준비시스템용 유체전달안정화시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 준비시스템용 전달시스템에 관한 것으로, 이 유체전달시스템은 급수설비(136)로부터 탈이온수의 초기흐름을 받아들이는 주입구를 갖춘 탈이온수분배실(134)을 구비하되, 이 탈이온수분배실(134)은 탈이온수의 초기흐름을 안정화시키고 탈이온수분배실(134)의 탈이온수출력으로 실제로 안정된 탈이온수흐름을 만들어내는 제 1압력조절기(150)를 구비하며, 화학실(132)은 유체전달시스템의 일부로 구비되고, 이 화학실(132)은 탈이온수분배실(134)로부터 실제로 안정된 탈이온수흐름을 받아들이도록 되어 있으면서, 화학실(132)은 화학물질원으로부터 화학물질의 초기흐름을 안정화시키는 실제로 안정된 화학물질흐름을 만드는 제 2압력조절기를 구비하는데, 이러한 예에서 화학실(132)은 추가로 탈이온수분배실(134)로부터 받아들여진 실제로 안정된 탈이온수흐름과 실제로 안정된 화학물질흐름을 혼합하는 혼합다기관을 구비하며, 이 혼합다기관은 제어된 농도를 갖는 화학용매를 배출하도록 되어 있다.

Description

웨이퍼 준비시스템용 유체전달안정화시스템{Fluid delivery stabilization for wafer preparation systems}

잘 알려진 바와 같이, 반도체장치는 여러 처리작업을 거친 반도체 웨이퍼로 조립된다. 상기 작업들은, 예컨대 불순물 주입, 게이트 산화물 생성, 금속간 산화물 침착, 금속물 침착, 포토리쏘그래피 패터링(photolithography pattering), 에칭작업 및, 화학기계연마(이하 CMP) 등을 포함한다. 이러한 공정들이 초청정환경하에서 실행되지만, 공정작업의 특성상 표면입자와 잔여물이 생성된다. 예컨대, CMP작업이 실행되면, 입자들 또는 금속오염물질들의 막이 통상 작업 후에도 남아 있게 된다.

표면입자들이 집적회로장치의 작동에 나쁜 영향을 끼칠 수 있기 때문에, 웨이퍼 세척작업은 임의의 처리단계 후에 절차상의 표준요구조건으로 되었다. 세척작업이 상당히 형식적이지만, 실제 세척을 이행하는 데에 필요한 장치 및 화학물질이아주 전문화되어 있다. 이러한 전문화는 다른 조립단계에 있는 각 웨이퍼가 원료와 장치의 제조시간 및 관련 연구개발이라는 점에서 상당한 투자를 의미하기 때문에 중요하다.

자동화 방식으로 세척작업을 실행하기 위해, 전형적으로 조립실은 세척시스템을 사용한다. 전형적인 세척시스템으로는, 예컨대 미국, 캘리포니아주, 프레몬트에 있는 램 리서치 코포레이션(Lam Research Corporation)사의 온트랙(OnTrak^TM)의 시너지(Synergy^TM) 세척시스템이 있다. 전형적인 시너지 세척시스템은 2개의 브러쉬부를 사용하되, 각 브러쉬부는 웨이퍼의 상부면과 하부면을 세척하는 일련의 브러쉬를 구비하고, 각각의 브러쉬는 통상 브러쉬를 관통(TTB)하거나 점적주입막대로 화학물질과 탈이온수를 전달하여 시스템의 세척능력을 향상시게 되어 있다. 전형적으로, 상기 시스템은 스핀-린스(spin-rinse)부를 구비하는데, 브러쉬부에서 세척된 후에 웨이퍼는 탈이온수로 씻겨지고 세척과정을 완료하기 전에 건조된다.

알 수 있듯이, 세척시스템에 탈이온수를 공급하는 라인설비는 대체로 안정된 수압수위로 물을 공급하는 것이 매우 중요한데, 불행히도 다른 조립실의 라인설비는 대체로 변화한다. 그러므로, 전달된 물은 웨이퍼 준비작업동안 공급되는 물의 양을 많거나 적게 하는 변동압력을 가질 수 있다. 동일한 특징에서, 시스템에 화학물질을 공급하는 라인설비는 탈이온수와 전달된 화학물질을 혼합하는 내부모듈에 안정된 흐름으로 전달하는 것이 중요하다.

예컨대 화학용매가 불화수소(이하 HF)인 경우에, 많은 양의 HF가 탈이온수와혼합되면 혼합용매는 매우 강해져서 과도한 에칭을 일으킨다. 다른 경우에, 불충분한 양의 탈이온수가 HF와 혼합되어도 고농도의 용매를 생성할 수 있다. 과도한 에칭, 미세한 에칭, 혹은 간단하고 부적절한 웨이퍼의 표면준비의 가능성은 신뢰할 수 없거나 손상되게 준비된 웨이퍼의 형판(die)을 형성할 수 있다.

전술된 이유로, 웨이퍼 준비시스템에 탈이온수와 화학물질의 전달을 안정화시키는 시스템과 방법이 필요하게 되었다.

본 발명은 전체적으로 유체압력조절시스템에 관한 것으로, 특히 웨이퍼 준비부에 물과 화학물질의 전달흐름을 안정화시키는 시스템에 관한 것이다.

도 1a 및 도 1b는 각각 웨이퍼 세척시스템의 정면도 및 평면도이고,

도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른, 화학실과 연통된 탈이온수분배실의 상세한 블록선도,

도 2b는 본 발명의 한 실시예에 따른 화학실의 상세한 선도,

도 3a는 본 발명의 한 실시예에 따른, 구성부재들이 화학실에 유체를 전달하도록 구비된 다른 탈이온수분배실의 상세한 선도,

도 3b는 도 1a 및 도 1b에 도시된 브러쉬박스들 중 하나에 사용되는 한쌍의 브러쉬를 도시한 개략도,

도 3c는 본 발명의 한 실시예에 따른, 도 3a에 도시된 화학실의 상세한 선도,

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른, 다른 화학실의 상세한 선도이다.

폭 넓게 기술하자면, 본 발명은 웨이퍼 준비시스템에 탈이온수의 전달 및 화학물질의 전달을 안정화시키는 시스템과 방법을 제공함으로써 전술된 요구를 충족시킨다. 탈이온수와 화학물질의 전달을 안정화시킴으로써, 더욱 정밀한 화학용매가 제조될 수 있어 세척작업과 같은 웨이퍼 준비작업과 조합된 세척 및 에칭작업을 향상시킨다. 본 발명은 공정이나, 설비, 시스템, 장치, 혹은 방법 등을 포함한 다양한 방식으로 성취될 수 있다. 본 발명의 여러 독창적인 실시예가 아래에 기술된다.

한 실시예에서는, 웨이퍼 준비시스템에 사용되는 용매전달시스템을 기술하는 바, 이 용매전달시스템은 급수설비로부터 탈이온수의 초기흐름을 받아들이는 주입구를 갖춘 탈이온수분배실을 구비한다. 이 탈이온수분배실은 추가로 탈이온수의 초기흐름을 안정화시키고 탈이온수분배실의 탈이온수출력으로 대체로 안정된 탈이온수흐름을 생성하는 제 1압력조절기를 구비한다. 또한, 화학실은 용매전달시스템의 일부로 구비되고, 이 화학실은 탈이온수분배실로부터 대체로 안정된 탈이온수흐름을 받아들이도록 되어 있으며, 화학물질원으로부터 화학물질의 초기흐름을 받아들이도록 되어 있다. 상기 화학실은 화학물질원으로부터의 화학물질의 초기흐름을 안정화시켜서 대체로 안정된 화학물질흐름을 만드는 제 2압력조절기를 구비한다. 이 바람직한 실시예에서, 화학실은 추가로 탈이온수분배실로부터 받아들어진 대체로 안정된 탈이온수흐름과 대체로 안정된 화학물질흐름을 혼합하는 혼합다기관을 구비한다. 이 혼합다기관은 조절된 농도를 갖는 화학용매를 배출하도록 되어 있다.

다른 실시예에는, 적어도 하나의 웨이퍼 준비부로 유체를 조절가능하게 이송하는 유체전달시스템이 기술되어 있는 바, 이 유체전달시스템은 급수설비로부터 탈이온수의 초기흐름을 받아들이는 주입구를 갖춘 탈이온수분배실을 구비한다. 이 탈이온수분배실은 탈이온수의 초기흐름을 안정화시키고 탈이온수분배실의 제 1탈이온수출력으로 대체로 안정된 제 1탈이온수흐름을 만드는 제 1압력조절기를 구비한다. 또한, 탈이온수분배실은 탈이온수의 초기흐름을 안정화시키고 탈이온수분배실의 제 2탈이온수출력으로 대체로 안정된 제 2탈이온수흐름을 만드는 제 2압력조절기를 구비한다. 탈이온수분배실은 브러쉬박스와 같은 웨이퍼 준비시스템에 화학용매의 전달을 완수하도록 하나 이상의 화학실과 연결될 수 있다.

또 다른 실시예는, 수원과 화학물질원으로부터 화학적인 웨이퍼 준비부로 받아들여진 유체를 이송하는 화학물질전달시스템이 기술되어 있는 바, 이 화학물질전달시스템은 수원으로부터 탈이온수의 흐름을 받아들이도록 된 화학모듈을 구비한다. 이 화학모듈은 화학물질원으로부터 화학물질의 초기흐름을 받아들이도록 되어 있다. 추가로, 화학모듈은 화학물질원으로부터의 화학물질의 초기흐름을 안정화시키고 대체로 안정된 화학물질흐름을 만드는 압력조절기를 구비한다. 이러한 안정화는 화학물질의 초기흐름의 압력을 감소된 압력으로 조정함으로써 이루어진다.

본 발명의 다른 특징과 장점들은 본 발명의 원리를 예로 도해한 첨부도면들을 참조로 하여 주어진 아래의 상세한 설명으로 명백해질 것이다.

본 발명은 첨부도면을 참조로 하는 다음의 상세한 설명에 의해 쉽게 이해될 수 있으며, 유사한 구조적 부재들은 유사한 참조번호로 표시된다.

본 발명은 웨이퍼 준비시스템으로의 탈이온수의 전달과 화학물질의 전달을 안정화시키는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 하지만, 본 발명은 일부 또는 전체에 대한 상세한 기술없이도 당해분야의 숙련자들에게 명백해질 것이다. 다른 경우로, 잘 알려진 처리작업은 본 발명을 불필요하게 모호하지 않도록 하기 위해 상세히 기술되지 않는다.

도 1a 및 도 1b는 각각 세척시스템(104)의 정면도와 평면도를 도시한 것으로, 이 세척시스템(104)은 전형적으로 다수의 웨이퍼가 이 시스템을 통해 세척되도록 삽입되는 주입부(120)를 구비한다. 웨이퍼가 주입부(120)내로 삽입되면, 웨이퍼는 주입부(120)로부터 받아들여지고 제 1브러쉬부(122a)로 이동하는데, 여기서 상기 웨이퍼는 이중으로 수용된 이중브러쉬박스(122)의 제 2브러쉬부(122b)로 이동되기 전에, 선택된 화학물질과 물(예컨대, 탈이온수)로 세척된다.

웨이퍼가 이중으로 수용된 이중브러쉬박스(120)에서 세척된 후에, 이 웨이퍼는 탈이온수가 웨이퍼의 표면상으로 분무되고 회전되어 건조되는 스핀부(124)로 이동된다. 웨이퍼가 스핀부(124)에서 헹궈진 후에, 빈 핸들러(125)는 이 웨이퍼를 잡고서 웨이퍼를 배출부(126)로 이동시킨다. 세척시스템(104)은 전자시스템(128)으로 프로그램화되고 제어되도록 되어 있다. 또한, 상기 세척시스템(104)은 탈이온수분배실(134)과 2개의 화학실(132a,132b)을 구비한다. 바람직한 실시예에서, 탈이온수분배실(134)과 화학실(132)은 세척시스템(104)의 하단부에 위치되며, 문이 개방될 때 이들 실은 작동할 수 있도록 밖으로 내밀어진다. 아래에 더욱 상세히 기술되는바와 같이, 웨이퍼공급설비는 탈이온수분배실(134)을 통하여 세척시스템(104)과 연통되며, 화학물질은 화학실(132)에 의해 주입된다.

도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른, 화학실(132)과 연통되는 탈이온수분배실(134)의 상세한 블록선도이다. 도시된 바와 같이, 탈이온수분배실(134)은 주입부(140)를 매개로 하여 급수설비(136)로부터 탈이온수를 받아들이도록 되어 있다. 주입부(140)는 다기관(142)으로 안내된다. 이 다기관(142)은 세척부에 걸쳐 이송되는 다수의 라인으로 탈이온수를 공급하도록 되어 있다. 예컨대, 몇몇의 라인들은 주입분무, 스핀부에서 웨이퍼의 헹굼, 주입부에서의 분무 및, 이와 유사한 것에 사용될 수 있다.

따라서, 다기관(142)으로 전달된 수압은 다른 시간에 다기관(142)에 위치된 수요량 때문에 세척공정중에 변할 것이다. 전술된 바와 같이, 이러한 수압변동은 바람직하지 못하여 부적절한 웨이퍼의 표면을 준비할 수 있다. 이 실시예에서, 화학실(132)은 탈이온수분배실(134)로부터 2개의 라인을 받아들이게 된다. 제 1탈이온수라인(144)은 세척공정중 다른 시간에 라인의 개폐를 조절하는 공기밸브(146a)를 갖춘 라인이다.

예컨대, 라인(144)은 전형적으로 브러쉬나 브러쉬박스 혹은 시스템의 다른 부분을 고압흐름으로 세척하기 위해 사용된다. 그러므로, 고압흐름용 탈이온수는 화학실(132)과 배출라인(154)을 통과하여 유체출력으로 나아갈 때 세밀히 조절될 필요는 없다. 이와 같이, 라인(144)은 일반적으로, 잔여물 혹은 화학물질이 그 뒤에 남을 수 있는 세척작업 혹은 다른 작업동안 브러쉬박스가 이미 사용된 화학물질을 제거하도록 분출될 때에 사용된다. 다른 한편으로는, 화학세척이 브러쉬박스들 중 하나에서 실행될 때, 화학실(132)에서 만들어진 화학용매는 탈이온수분배실(134)로부터의 탈이온수의 정밀한 전달에 좌우될 것이다. 따라서, 라인(148;예컨대, 하부흐름라인)은 공기밸브(146b)를 지나 압력조절기(150)로 통과하게 될 것이다. 압력조절기(150)는 급수설비(136)로부터 받아들여진 수압을, 임의의 수압변동이 실제로 제거된 지점까지 적어도 부분적으로 약하게 하도록 되어 있다. 한 예로, 압력조절기(150)로는 미국, 캘리포니아주, 업랜드의 메이스(MACE)사로부터 구입가능한 모델명 973인 테프론 돔 로디드 레귤레이터(Teflon Dome Loaded Regulator)를 사용할 수 있다.

압력조절기(150)에서 빠져나온 실제로 안정화된 수압은 이어서 라인(148')을 통해 유량계(151)로 이동한다. 그러므로, 이 유량계(151)는 압력조절기(151)로부터 받아들여지고 라인(148')을 통해 화학실(132)로 배출되는 물의 흐름을 제어할 수 있다. 한 예로, 유량계(151)는 미국, 미네소타주, 블루밍톤의 퓨쳐스타 코포레이션(Futurestar Corp.)사로부터 구입가능한 모델번호 154-00250인 퓨쳐스타 유량계를 사용할 수 있다.

알 수 있는 바와 같이, 라인(144)은 전체적으로 화학물질 분출작업 혹은 이와 유사한 것과 같은 비임계성 세척작업 동안에 사용된다. 압력조절기(150)를 통과하는 라인(148)은, 적당한 농도수위가 화학실내에서 혼합되고 라인(154)에 제공되는 것을 확보하도록 탈이온수의 정밀한 전달이 화학실에 필요로 할 때, 라인(148')을 지나 화학실(132)로의 안정된 탈이온수흐름을 생성하는 데에 이용된다. 도시된바와 같이, 화학실은 화학물질원(138)으로부터 라인(139)을 매개로 화학물질을 받아들인다.

도 2b는 본 발명의 한 실시예에 따른 화학실(132)의 상세한 선도를 도시하는 바, 화학실(132)은 압력조절기(170)와 유량계(172) 및 혼합다기관(160)을 구비한다. 혼합다기관(160)은 라인(144) 뿐만 아니라 라인(148')을 받아들이도록 되어 있다. 라인(139)은 압력조절기(170)에 화학물질을 전달하는데, 이는 화학물질원(138)으로부터 받아들여질 수 있는 변동을 안정화시키는 데에 도움이 되고, 라인(139')을 통하는 유량계(172)로의 화학물질흐름을 더욱 안정되고 제어되게 한다. 한 실시예에서, 압력조절기(170)는 압력조절기(150)와 동일할 수 있다. 또한, 유량계(172)는 유량계(151)와 동일하다.

그 다음에, 조절가능한 밸브를 갖춘 유량계(172)는 압력조절기(170)로부터 받아들여지고 라인(139')을 통해 혼합다기관(160)으로 배출되고서 안정화된 화학물질흐름을 조절하는 데에 사용될 수 있다. 한 실시예에서, 탈이온수와 특정 화학물질의 제어된 혼합이 화학실(132)에 요구될 때, 라인(148')으로부터의 안정된 탈이온수흐름과 라인(139')로부터의 안정된 화학물질흐름이 혼합다기관(160)으로 주입될 것이다. 그러므로, 혼합다기관(160)은 라인(154)으로 화학용매와 같이 배출되기 전에 화학물질과 탈이온수의 잘 제어된 혼합물을 생성할 수 있다. 그 후에, 라인(154)은 세척시스템(104)의 브러쉬박스내에 포함된 화학물질 세척브러쉬 혹은 점적식 시스템으로 공급된다.

탈이온수흐름이 라인(148')을 통해 안정되고 제어되며, 라인(139')을 통한화학물질의 전달도 안정되고 제어되는 것을 확보함으로써, 혼합다기관(160)이 적당량의 탈이온수와 화학물질이 웨이퍼의 표면을 최적으로 준비하는 정밀한 용매를 만들도록 혼합되는 것을 확실히 한다. 한 실시예에서, 웨이퍼의 표면은 준비단계에서 웨이퍼의 표면을 세척하도록 준비될 수 있다. 다른 실시예에서는, 웨이퍼 표면의 준비는 제어된 에칭작업과 세척작업이 세척부에서 동시에 실행되도록 되어 있다. 에칭과 세척이 이행될 때, HF와 같은 화학물질이 화학물질원(138)에 의해 화학실(132)로 주입된다.

당해분야의 숙련자들이 알 수 있는 바와 같이, 만약 어떤 상황에서 화학용매(HF와 같은)의 정밀한 양이 혼합다기관(160)에 제공되지 않는다면, 과잉량 혹은 과소량의 화학물질이 라인(154)을 통해 배출되는 용매의 일부로 준비될 것이다. 이 경우에 있어서, 과다하게 많은 재료들이 에칭되어 버리거나 매우 적은량의 재료가 에칭되어서, 준비되는 웨이퍼 표면에 막대한 손상을 입히는 상황으로 될 수 있다.

도 3a는 본 발명의 한 실시예에 따른, 구성부재들이 화학실(132')에 유체를 전달하도록 구비된 탈이온수분배실의 상세한 선도를 도해한 것으로, 바람직하게는 화학실(132')은 표면준비용 유체를 상부브러쉬와 하부브러쉬, 혹은 브러쉬박스내의 점적주입막대로 이송한다. 도시된 바와 같이, 탈이온수분배실(134')은 급수설비(136)로부터 개별적인 라인(140a,140b)을 통해 탈이온수를 받아들이는 2개의 다기관(142a,142b)을 구비한다. 제 1다기관(142a)은 비임계성의 물을 공급하는 작업동안에 라인(144)을 통해 화학실(132')로 고속의 탈이온수흐름을 제공하도록설치될 수 있다.

하지만, 선택된 양의 탈이온수와 화학물질을 정밀하게 혼합하는 것을 필요로 하는 임계성 웨이퍼표면의 준비작업이 이행될 때에, 다기관(142a)으로부터 나오는 라인(148a)은 압력조절기(150)로 제공된다. 전술된 바와 같이, 이 압력조절기(150)는 라인(148a)으로 전달된 압력변동을 안정화시키고 제거하도록 되어서, 유량계(151)에 제공되는 라인(148a')을 통해 대체로 제어되고 변동되지 않는 탈이온수흐름을 만든다. 그 다음으로, 유량계(151)는 화학실(132')에 연통된 라인(148a')으로 흐르는 제어된 물의 흐름을 제어할 수 있다.

전체적으로, 라인(148a')은 탈이온수가 브러쉬박스 세척시스템의 상부브러쉬로 전달되는 화학물질과 혼합되는 방식으로 화학실(132')로 전달된다. 도시된 바와 같이, 라인(154a)은 적당히 혼합된 화학용매를 상부브러쉬 혹은 선택적으로는 점적막대로 제공한다. 다기관(142b)은 라인(148b)을 지나 공기밸브(146b)를 통하여 압력조절기(150)로 유체를 제공하도록 되어 있다. 전술된 바와 같이, 압력조절기(150)는 라인(148b)에 제공된 수압변동을 안정화시키고 라인(148b')에 제공되는 물의 변동을 제어가능하게 감소시킨다. 한 예로서, 라인설비로부터 나오는 탈이온수의 압력은 대략 25psi의 압력을 가지고, 라인설비에서 나타나는 임의의 압력변동을 효율적으로 안정화시키면서 압력이 약 15psi로 떨어지도록 조절될 수 있다. 그 후에, 라인(148b')은 이 라인(148b')을 통해 화학실(132')로 나아가는 물의 양을 조절하는 유량계(151)를 통과한다.

화학실(132')은 라인(148b')으로 제공된 탈이온수와 화학물질을 혼합하는 혼합다기관을 구비한다. 그 다음으로, 적당하게 준비된 용매는 라인(154b)에 제공될 수 있다. 라인(154b)은 바람직하기로 브러쉬박스 세척시스템의 하부브러쉬에 적당하게 혼합된 용매를 전달하도록 되어 있다. 선택적으로, 라인(154b)은 브러쉬박스 시스템내의 점적막대로 제공될 수 있다.

도 3b는 도 1a 및 도 1b에 도시된 브러쉬박스들 중 하나(122a 혹은 122b)에 사용되는 한쌍의 브러쉬(204)를 도시한 개략도(200)이다. 이 예에서, 웨이퍼(202)는 이 웨이퍼(202)의 표면(202a)을 준비하도록 상부브러쉬(204a)와 하부브러쉬(204b)로 세척되는 공정에서 도시되어 있다. 일반적으로, 웨이퍼는 방향(206)으로 회전하는 반면에, 상부브러쉬(204a)는 방향(208)으로 회전하고, 하부브러쉬(204b)는 방향(209)으로 회전한다. 도 3a를 참조로 하여 기술된 바와 같이, 화학실(132')로부터 나온 라인(154a)은 상부브러쉬(204a)에 제공된다. 이와 유사한 방식으로, 라인(154b)은 하부브러쉬(204b)에 제공된다. 여기에 도시된 화학용매전달은 브러쉬를 관통하는 화학물질의 도포기술이다. 물론, 예컨대 점적도포와 같은 다른 화학물질의 도포기술도 사용될 수 있다.

세척시스템이 2개의 브러쉬박스를 갖추면, 나머지 한쌍의 브러쉬(204)는 제 2브러쉬박스에 구비될 것이다. 추가로, 제 2화학실이 도 1a에 도시된 바(즉, 제 1화학실(132a) 및 제 2화학실(132b))와 같이 세척시스템에 구비될 것이다. 그러므로, 이들 각각의 화학실은 웨이퍼를 세척하는 개별적인 브러쉬를 갖춘 각 브러쉬박스에 화학물질을 제공할 것이다.

도 3c는 본 발명의 한 실시예에 따른, 도 3a에 도시된 화학실(132')의 상세한 선도이다. 화학실(132')은 압력조절기(170)를 통과하는 화학물질라인(139)을 통해 화학물질을 받아들이도록 되어 있다. 압력조절기(170)는 화학물질라인(139)으로부터 받아들여진 유체에 나타날 수 있는 압력변동을 안정시키도록 되어 있다. 그러므로, 상기 압력조절기(170)는 라인(139')을 지나 유량계(172a,172b)로 화학물질의 일정하게 제어된 흐름을 제공할 것이다.

유량계(172a,172b)는 각각 혼합다기관(160a)과 혼합다기관(160b)에 정확한 유량을 적당하게 전달하도록 제어될 수 있다. 이 예에서, 유량계(172a)는 라인(139')을 지나 혼합다기관(160a)으로 화학물질의 제어된 양을 전달하도록 되어 있다. 그러므로, 혼합다기관(160a)은 라인(148a')으로부터 탈이온수의 적당량을 받아들여서, 도 3b에 도시된 바와 같이 상부브러쉬로 전달될 수 있는 라인(154a)으로 제공된다. 유량계(172b)는 라인(139')을 통해 이어서 혼합다기관(160b)으로 화학물질의 제어된 적당량을 전달하도록 되어 있다. 혼합다기관(160b)은 라인(148b')으로부터 탈이온수의 제어된 양을 받아들여서, 도 3b의 하부브러쉬(204b)에 연통된 라인(154b)으로 전달한다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 화학실(132')의 상세한 선도이다. 도시된 바와 같이, 라인(148a',148b')은 혼합다기관(160a)으로의 라인(148a')과 혼합다기관(160b)으로의 라인(148b')에 연통하는 다기관(302)을 구비한다. 라인(144)은 다기관(302)에 연통되어 있는데, 이어서 공기밸브(308) 및 공기밸브(310)와 연통된다. 공기밸브(308,310)는 다른 단계의 세척작업 동안에 공기라인(도시되지 않음)에 의해 별도로 제어된다. 라인(144)을 통해 흐르는 유체는 공기밸브(310)를 통해 혼합다기관(160b)과 연통되며, 공기밸브(308)는 적당할 때에 라인(144)으로부터 혼합다기관(160a)으로 물이 흐를 수 있게 한다.

라인(139)은 화학물질원(138)으로부터 제공되며, 공기밸브(304)에 연결한다. 공기밸브(304)와 공기밸브(312,314)도 동일한 공기조절라인에 의해 유사하게 제어된다. 일단 공기밸브(306)를 통과한 화학물질(139)은 화학물질라인의 압력변동을 안정화시키고 나서 유량계(172a,172b)에 제공될 적당한 압력으로 압력을 감소시키는 압력조절기(170)를 통해 연통될 것이다. 압력게이지(171)는 압력조절기(170)로부터 배출되면 압력과 그 반응을 측정할 수 있도록 압력조절기(170)의 다음에 구비된다. 즉, 압력게이지(171)는 압력조절기(170)가 조절되면 라인(139)을 통해 제공될 수 있는 압력의 변동을 적당히 안정화시켰는지를 측정할 수 있을 것이다.

전술된 바와 같이, 그 후에 화학물질은 유량계(172a,172b)를 통과하고 공기밸브(312,314)에 연통된다. 공기밸브(312,314)가 화학물질의 이동을 허용하도록 적당하게 설정될 때, 이 화학물질은 라인(139')을 통해 혼합다기관(160a,160b)에 제공되는데, 그 다음에 라인(154a,154b)을 통해 적당하게 혼합된 용매와 연통될 것이다. 혼합된 용매는 라인(148a',148b')을 통해 제공된 탈이온수와 라인(139')을 통해 제공된 혼합물질의 세밀하고 정밀하게 혼합된 양의 생성물로 될 것이다. 그러므로, 라인(154a,154b)은 브러쉬박스 시스템에 있는 브러쉬쌍으로 정확하게 혼합된 화학용매를 배출하고, 웨이퍼의 표면은 적당하게 준비될 것이다.

웨이퍼 준비시스템과 기술에 대한 더 자세한 정보는, (1) "표준세척1(SC1)을 이용한 반도체기판의 세척방법 및 장치"라는 명칭의 1997년 1월 31일자로 출원한제 08/792,093호와, (2) "브러쉬를 통해 화학물질을 전달하는 방법 및 장치"라는 명칭의 1995년 10월 13일자로 출원한 제 08/542,531호 및, (3) "압력변동 감쇄시스템"이라는 명칭의 1999년 3월 26일자로 출원한 제 09/277,712호의 미국특허출원을 일반적으로 참조한다. 이들 3개의 미국특허출원은 여기에 참조로 병합되었다.

전술된 본 발명은 이해를 명확하게 하기 위해 상세하게 기술되었지만, 첨부된 청구범위의 범주내에서 임의의 변화와 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 실시예들은 제한되지 않는 예로 간주되며, 본 발명은 명세서로 주어진 세부사항에 한정되지 않으나, 첨부된 청구범위의 범주와 범위내에서 변형이 가능하다.

Claims (21)

1. 급수설비로부터 탈이온수의 초기흐름을 받아들이는 주입구를 갖추고서, 추가로 탈이온수의 초기흐름을 안정화시키고 그 탈이온수출력으로 실제로 안정된 탈이온수흐름을 생성하는 제 1압력조절기를 구비한 탈이온수분배실과;

   이 탈이온수분배실로부터 실제로 안정된 탈이온수흐름을 받아들이도록 되고서, 추가로 화학물질원으로부터 화학물질의 초기흐름을 받아들이며, 화학물질원으로부터의 화학물질의 초기흐름을 안정화시키고 실제로 안정된 화학물질흐름을 생성하는 제 2압력조절기를 구비하는 한편, 탈이온수분배실로부터 받아들여진 실제로 안정된 탈이온수흐름과 실제로 안정된 화학물질흐름을 혼합하면서 제어된 농도를 갖는 된 화학용매를 배출하도록 된 혼합다기관을 구비한 화학실;을 갖춘, 웨이퍼 준비시스템용 용매전달시스템.
2. 제 1항에 있어서, 웨이퍼 준비는 웨이퍼의 세척, 웨이퍼의 에칭 및 세척, 웨이퍼의 상태조절 중 하나를 포함하는, 용매전달시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 탈이온수분배실이 비임계성 웨이퍼 준비작업을 위해 급수설비로부터 탈이온수의 초기흐름을 주입구로 받아들이며 직접 화학실에 탈이온수의 초기흐름을 공급하는 고속흐름라인을 추가로 구비하는, 용매전달시스템.
4. 제 2항에 있어서, 상기 탈이온수분배실이 제 1압력조절기와 화학실 사이를 연결하고서, 화학실에 실제로 안정된 탈이온수흐름의 유속을 조절하도록 된 유량계를 추가로 구비하는, 용매전달시스템.
5. 제 4항에 있어서, 상기 탈이온수분배실이 급수설비로부터 탈이온수의 초기흐름을 제공하는 주입구를 수용하는 주요 주입구를 갖추고서, 다수의 배출구를 구비하되, 적어도 하나의 배출구는 제 1압력조절기에 탈이온수의 초기흐름을 공급하도록 된 다기관을 추가로 구비하는, 용매전달시스템.
6. 제 4항에 있어서, 상기 화학실은 제 2압력조절기와 혼합다기관 사이를 연결하고서, 혼합다기관으로 전달되는 실제로 안정된 화학물질흐름의 유속을 조절하도록 된 유량계를 추가로 구비하는, 용매전달시스템.
7. 제 3항에 있어서, 상기 고속흐름라인은 화학실의 혼합다기관에 연결되고, 이혼합다기관은 비임계성 웨이퍼 준비작업이 이행될 때, 급수설비로부터 탈이온수의 초기흐름을 흐르게 하는, 용매전달시스템.
8. 제 7항에 있어서, 상기 비임계성 웨이퍼 준비작업은 웨이퍼 준비시스템내에서 비화학적 유체의 사용을 포함하는, 용매전달시스템.
9. 제 1항에 있어서, 상기 제어된 농도를 갖는 화학용매는 웨이퍼에 화학용매를 도포하는 웨이퍼 준비부로 이송되는, 용매전달시스템.
10. 제 9항에 있어서, 상기 웨이퍼 준비부는 브러쉬박스를 구비한, 용매전달시스템.
11. 제 10항에 있어서, 상기 브러쉬박스는 브러쉬를 관통하여 화학용매를 받아들이도록 된 한쌍의 브러쉬를 구비한, 용매전달시스템.
12. 제 11항에 있어서, 상기 브러쉬박스는 브러쉬쌍 중 적어도 하나의 브러쉬로 화학용매를 도포하는 점적주입막대를 구비한, 용매전달시스템.
13. 급수설비로부터 탈이온수의 초기흐름을 받아들이는 주입구를 갖추되, 탈이온수의 초기흐름을 안정화시키고 탈이온수분배실의 제 1탈이온수출력으로 실제로 안정된 제 1탈이온수흐름을 만드는 제 1압력조절기와, 탈이온수의 초기흐름을 안정화시키고 탈이온수분배실의 제 2탈이온수출력으로 실제로 안정된 제 2탈이온수흐름을 만드는 제 2압력조절기를 구비한 탈이온수분배실을 갖춘, 적어도 하나의 웨이퍼 준비부에 유체를 제거가능하게 이송하는 유체전달시스템.
14. 제 13항에 있어서, 비임계성 웨이퍼 준비작업을 위해 급수설비로부터 탈이온수의 초기흐름을 주입구로 받아들이고 직접 화학실로 탈이온수의 초기흐름을 공급하도록 된 고속흐름라인을 추가로 구비하는, 유체전달시스템.
15. 제 13항에 있어서, 유체전달시스템내에서 제 1압력조절기 다음에 배치된 제 1유량계와, 유체전달시스템내에서 제 2압력조절기 다음에 배치된 제 2유량계를 추가로 구비한 유체전달시스템.
16. 제 13항에 있어서, 상기 유체전달시스템은 제 1탈이온수출력을 제 1화학실로 전달하고, 제 2탈이온수출력을 제 1화학실로 전달하도록 된, 유체전달시스템.
17. 제 16항에 있어서, 상기 제 1화학실은 실제로 안정된 제 1탈이온수흐름을 브러쉬박스시스템의 제 1브러쉬로 전달하고, 실제로 안정된 제 2탈이온수흐름을 브러쉬박스시스템의 제 2브러쉬로 전달하도록 된, 유체전달시스템.
18. 수원으로부터 탈이온수의 흐름을 받아들이도록 되고서 추가로 화학물질원으로부터 화학물질의 초기흐름을 받아들이되, 추가로 화학물질원으로부터의 화학물질의 초기흐름을 안정화시키고 실제로 안정된 화학물질흐름을 생성하며, 상기 안정화는 화학물질의 초기흐름의 압력을 감소된 압력으로 조정하는 것을 포함하는 압력조절기를 구비한 화학모듈을 갖춘, 수원과 화학물질원으로부터 화학적인 웨이퍼 준비부로 받아들여진 유체를 이송하는 화학물질전달시스템.
19. 제 18항에 있어서, 상기 화학모듈은 수원으로부터 받아들여진 탈이온수흐름과 실제로 안정된 화학물질흐름을 혼합하면서, 제어된 농도를 갖는 화학용매를 배출하도록 된 혼합다기관을 추가로 구비하는, 화학물질전달시스템.
20. 제 19항에 있어서, 상기 수원은 물분배모듈을 통해 제공되되, 이 물분배모듈은 급수설비로부터 탈이온수의 초기흐름을 받아들이는 주입구를 갖추고서, 탈이온수의 초기흐름을 안정화시키고 탈이온수분배기의 제 1탈이온수출력으로 실제로 안정된 제 1탈이온수흐름을 만드는 제 1압력조절기와, 탈이온수의 초기흐름을 안정화시키고 탈이온수분배기의 제 2탈이온수출력으로 실제로 안정된 제 2탈이온수흐름을 만드는 제 2압력조절기를 구비하며, 상기 제 1탈이온수출력과 제 2탈이온수출력은 화학모듈에 제공되는 탈이온수분배실을 갖춘, 화학물질전달시스템.
21. 제 19항에 있어서, 상기 화학모듈은 한쌍의 브러쉬를 갖춘 적어도 하나의 브러쉬박스와 연결되는, 화학물질전달시스템.