KR20020054397A - Apparatus and Method For Drying Semiconductor Substrate and Semiconductor Apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 기판을 세정하여 건조하는 건조 장치 및 그 건조 방법의개량에 관한 것이다.The present invention relates to a drying apparatus for cleaning and drying a semiconductor substrate and an improvement of the drying method.
배치식 반도체 기판 세정ㆍ건조 장치에 있어서는 순수조(처리조) 속에 침지시킨 반도체 기판을 인상하거나, 또는 순수액(처리액)의 수위를 낮추어 가는 등의 방법을 이용하여, 상기 반도체 기판 표면과 순수가 접촉하는 면적을 서서히 감소시키면서 휘발성 유기 용제[예를 들어 IPA(이소프로필 알코올)]를 기화, 또는 분무형으로 하여 순수조 내에 도입함으로써, 상기 반도체 기판을 세정ㆍ건조시키는 방법 및 장치가 일반화되고 있다.In a batch type semiconductor substrate cleaning / drying apparatus, the surface of the semiconductor substrate and the pure water can be removed by using a method such as raising a semiconductor substrate immersed in a pure water tank (process bath) or lowering the level of the pure liquid (process liquid). The method and apparatus for cleaning and drying the semiconductor substrate are generalized by introducing a volatile organic solvent [for example, IPA (isopropyl alcohol)] into a pure water tank by evaporating or spraying it, while gradually decreasing the contact area. have.
종래, 배치식 반도체 기판 세정ㆍ건조 장치에 있어서는 도2에 도시한 바와 같이, 처리조(21) 내에 반도체 기판(14)을 보유 지지부(15)에 의해서 세워 지지하고, 우선 순수의 도입 구멍(16)으로부터 순수를 도입하여 세정한다.Conventionally, in the batch type semiconductor substrate cleaning and drying apparatus, as shown in FIG. 2, the semiconductor substrate 14 is held in the processing tank 21 by the holding portion 15, and firstly, the pure water introduction hole 16 is used. Pure water is introduced into the product.
다음에, 세정 후 순수를 배출하면서 상부 덮개(13)에 형성된 가스의 토출구(18)로부터 휘발성 유기 용제 및 불활성 기체를 도입하여 반도체 기판(14)을 건조시키고 있었다.Next, the semiconductor substrate 14 was dried by introducing a volatile organic solvent and an inert gas from the discharge port 18 of the gas formed in the upper lid 13 while discharging pure water after washing.
이러한 종래의 것에서는 토출구(18)(IPA 토출 구멍)가 건조조(11)의 상부, 대부분의 경우는 건조조의 상부 덮개(13)에만 형성되어 있었다.In this conventional method, the discharge port 18 (IPA discharge hole) was formed only in the upper part of the drying tank 11, and in most cases, only the upper cover 13 of the drying tank.
따라서, 반도체 기판(14)의 보유 지지부(15) 주변의 반도체 기판 표면(반도체 기판 표면 하부)은 반도체 기판 표면 상부에 비해 건조 상태가 나빠서 미립자가 부착되기 쉽고, 또한 워터 마크가 다량으로 발생하기 쉬운 등의 문제점이 있었다.Therefore, the surface of the semiconductor substrate (under the semiconductor substrate surface) around the holding portion 15 of the semiconductor substrate 14 is poor in dry state compared to the upper surface of the semiconductor substrate, so that fine particles are easily attached and a large number of watermarks are likely to occur. There was a problem.
본 발명은 상술한 종래의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 반도체기판의 보유 지지부 부근의 반도체 기판 표면(반도체 기판 하부)도 반도체 기판 상부와 마찬가지로 단시간에 효율적으로 건조시켜, 미립자 부착이나 워터 마크 발생을 억제시키도록 한 건조 장치 및 그 건조 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described conventional problems. The semiconductor substrate surface (under the semiconductor substrate) near the holding portion of the semiconductor substrate is also dried efficiently in a short time as in the upper portion of the semiconductor substrate, so that fine particle adhesion and watermark generation are prevented. It aims at obtaining the drying apparatus and its drying method which were made to suppress.
도1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 건조 장치 내에 설치된 순수조(처리조)의 개요를 도시한 사시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a perspective view showing an outline of a pure water tank (treatment tank) installed in a drying apparatus in an embodiment of the present invention.
도2는 종래의 건조 장치 내에 설치된 순수조의 개요를 도시한 사시도.2 is a perspective view showing an outline of a pure water tank installed in a conventional drying apparatus.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
11 : 처리조11: treatment tank
12 : 측벽부12: side wall portion
13 : 상부 덮개13: top cover
14 : 반도체 기판14: semiconductor substrate
15 : 보유 지지부15: holding portion
16 : 순수(純水)의 도입 구멍16: introduction hole of pure water
17, 18 : 휘발성 유기 용제 및 불활성 기체의 토출구17, 18: discharge port of the volatile organic solvent and inert gas
본 발명의 청구항 1에 관한 반도체 기판의 건조 장치는, 반도체 기판을 세로 배치로 수용하는 처리조와, 이 처리조에 세정액(순수 등)을 도입하는 수단과, 이 처리조에 휘발성 유기 용제(lPA 등) 및 불활성 기체(N2가스 등)를 도입하는 수단을 구비한 반도체 기판의 세정 건조 장치에 있어서, 적어도 상기 처리조의 측벽부에, 상기 수용된 반도체 기판을 향해서 상기 휘발성 유기 용제 및 불활성 기체를 내뿜는 복수의 토출구를 배치한 것을 특징으로 하는 것이다.The drying apparatus of the semiconductor substrate which concerns on Claim 1 of this invention is the processing tank which accommodates a semiconductor substrate in a vertical arrangement, the means which introduce | transduces a cleaning liquid (pure water etc.) into this processing tank, the volatile organic solvent (lPA etc.) to this processing tank, In the cleaning and drying apparatus of a semiconductor substrate provided with a means for introducing an inert gas (N 2 gas, etc.), a plurality of discharge ports for blowing out the volatile organic solvent and the inert gas toward at least the side wall of the processing tank toward the accommodated semiconductor substrate It is characterized in that the arrangement.
또한, 본 발명의 청구항 2에 관한 반도체 기판의 건조 장치는 청구항 1에 기재된 것에 있어서, 상기 복수의 토출구를, 상기 수평 방향의 동일한 열에 복수 배치하는 동시에, 수직 방향으로 복수의 단에 배치한 것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, the drying apparatus of the semiconductor substrate which concerns on Claim 2 of this invention WHEREIN: WHEREIN: WHEREIN: The said some discharge port was arrange | positioned in the same row of the said horizontal direction, and it arrange | positioned in the several direction in the vertical direction, It is characterized by the above-mentioned. It is to be done.
또한, 본 발명의 청구항 3에 관한 반도체 기판의 건조 장치는 청구항 1 또는 2에 기재된 것에 있어서, 상기 복수의 토출구를 개폐 가능하게 하는 기구를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, the drying apparatus of the semiconductor substrate which concerns on Claim 3 of this invention was provided with the mechanism which makes it possible to open and close the said some discharge port in the thing of Claim 1 or 2. It is characterized by the above-mentioned.
또한, 본 발명의 청구항 4에 관한 반도체 기판의 건조 장치는 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 것에 있어서, 상기 복수의 토출구로부터 내뿜는 상기 휘발성 유기 용제 및 불활성 기체의 취출 방향을 제어 가능하게 하는 기구를 설치한것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, the drying apparatus of the semiconductor substrate which concerns on Claim 4 of the present invention is a mechanism as described in any one of Claims 1-3 which makes it possible to control the extraction direction of the said volatile organic solvent and inert gas blown out from the said some discharge port. It is characterized by the installation.
또한, 본 발명의 청구항 5에 관한 반도체 기판의 건조 방법은, 세정액에 세로 배치로 침지된 반도체 기판을, 상기 세정액으로부터 서서히 이탈시키는 공정에서 휘발성 유기 용제 및 불활성 기체를 도입하여 상기 세정액과 치환하여 상기 반도체 기판을 건조시키는 방법에 있어서, 상기 휘발성 유기 용제 및 불활성 기체를 상기 반도체 기판의 횡방향으로부터 상기 반도체 기판이 피봇되는 부분을 향해 내뿜음으로써 상기 반도체 기판을 건조시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.In the method for drying a semiconductor substrate according to claim 5 of the present invention, in the step of gradually leaving the semiconductor substrate immersed in the cleaning liquid in a vertical arrangement from the cleaning liquid, a volatile organic solvent and an inert gas are introduced to replace the cleaning liquid. A method of drying a semiconductor substrate, the method comprising drying the semiconductor substrate by blowing the volatile organic solvent and the inert gas from the transverse direction of the semiconductor substrate toward the portion where the semiconductor substrate is pivoted. will be.
또한, 본 발명의 청구항 6에 관한 반도체 장치는 청구항 5에 기재된 건조 방법을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, the semiconductor device concerning Claim 6 of this invention was manufactured using the drying method of Claim 5. It is characterized by the above-mentioned.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings.
도1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 반도체 기판의 건조 장치의 구조를 도시한 투시 사시도이다.1 is a perspective perspective view showing the structure of a drying apparatus for a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention.
도1에 있어서, 도면 부호 11은 세정ㆍ건조를 행하는 처리조, 12는 그 측벽부, 13은 그 상부 덮개, 14는 처리조(11) 내에 세로 배치된 반도체 기판, 15는 반도체 기판(14)을 대략 수직으로 세워 피봇하는 보유 지지부, 16은 처리조(11)의 바닥부에 형성된 순수의 도입 구멍, 17은 처리조(11)의 측벽부(12)에 형성되고 처리조(11) 내에 휘발성 유기 용제 및 불활성 기체를 내뿜기 위한 복수의 토출구(도입 구멍), 18은 처리조(11)의 상부 덮개(13)에 형성되고 처리조(11) 내에 휘발성 유기 용제 및 불활성 기체를 도입하기 위한 복수의 토출구(도입 구멍)를 나타낸다.In Fig. 1, reference numeral 11 denotes a processing tank for cleaning and drying, 12 a side wall portion thereof, 13 an upper lid, 14 a semiconductor substrate arranged vertically in the processing tank 11, 15 a semiconductor substrate 14 Holding portion pivoting about vertically, 16 is an introduction hole of pure water formed in the bottom of the treatment tank 11, 17 is formed in the side wall portion 12 of the treatment tank 11 and volatile in the treatment tank 11 A plurality of discharge ports (introduction holes) for flushing the organic solvent and the inert gas, 18 are formed in the upper cover 13 of the treatment tank 11 and a plurality of discharge ports for introducing the volatile organic solvent and the inert gas into the treatment tank 11. The discharge port (introduction hole) is shown.
이러한 배치식 반도체 기판 세정ㆍ건조 장치에 있어서는 반도체 기판(14)을 건조할 때, 최초 순수조(처리조)(11) 내에서 반도체 기판(14)을 물로 세정하고(또는 세정액으로 세정하고), 그 후 순수의 수위를 낮추거나 또는 반도체 기판(14)을 들어올림으로써 반도체 기판(14)과 순수의 접촉 면적을 감소시키면서, 동시에 기화 또는 분무형으로 된 이소프로필 알코올(IPA)을 질소 가스(N2)와 함께 처리조(11) 내에 도입함으로써 반도체 표면에 부착되어 있는 순수가 IPA와 치환되고, 또한 동시에 IPA가 기화됨으로써 반도체 기판(14)을 건조시킨다.In such a batch type semiconductor substrate cleaning and drying apparatus, when the semiconductor substrate 14 is dried, the semiconductor substrate 14 is washed with water (or washed with a cleaning liquid) in the initial pure water tank (process bath) 11, Thereafter, the water level of the pure water is lowered or the semiconductor substrate 14 is lifted up to reduce the contact area of the pure water with the semiconductor substrate 14, while simultaneously evaporating or spraying isopropyl alcohol (IPA) into nitrogen gas (N). By introducing into the treatment tank 11 together with 2 ), the pure water adhering to the semiconductor surface is replaced with IPA, and at the same time, the semiconductor substrate 14 is dried by evaporating IPA.
이 경우, 본 실시 형태에서는 반도체 기판(14)을 세로 배치로 처리조(건조조)(11) 내에 장착했을 때의 반도체 기판 하부의 건조 효율을 향상시키기 위해서, 도1에 도시한 바와 같이 처리조(11)의 측벽부(측면벽)(12)에도 토출구(17)(IPA 토출 구멍 및 N2토출 구멍)를 형성한다. 이에 따라, 순수 수위가 반도체 기판(14)의 중간 정도까지 내려갔을 때, 측벽부(12)에 형성한 토출구(17)로부터 반도체 기판 보유 지지부(15)를 향해 IPA 및 N2를 토출하면, 보유 지지부(15) 부근을 효율적으로 건조시키는 것이 가능해진다.In this case, in this embodiment, in order to improve the drying efficiency of the lower part of the semiconductor substrate when the semiconductor substrate 14 is mounted in the processing tank (drying) 11 in a vertical arrangement, as shown in FIG. Discharge openings 17 (IPA discharge holes and N 2 discharge holes) are also formed in the side wall portion (side wall) 12 of (11). As a result, when the pure water level is lowered to the middle of the semiconductor substrate 14, when the IPA and N 2 are discharged from the discharge port 17 formed in the side wall portion 12 toward the semiconductor substrate holding portion 15, the holding is performed. It becomes possible to dry the vicinity of the support part 15 efficiently.
이와 같이, 본 발명에서는 토출구(17)를 상부 덮개(13) 뿐만이 아니라 측벽부(12)에도 복수개ㆍ복수단 형성하여, 반도체 기판 보유 지지부(15) 주변 등의 건조 효율을 향상시키고, 또한 건조 시간의 단축을 도모한 것이다.As described above, in the present invention, a plurality of discharge ports 17 are formed not only in the upper cover 13 but also in the side wall portion 12, and the recovery means is formed to improve drying efficiency around the semiconductor substrate holding portion 15 and the like. It is intended to shorten.
다음에, 본 발명에서의 세정ㆍ건조 방법에 대하여 기술한다.Next, the washing and drying method of the present invention will be described.
약액ㆍ물세정 처리 공정(물세정 처리는 행하고 있지 않더라도 가능)이 종료된 반도체 기판(14)이, 처리 장치(건조 장치) 내에 설치된 순수조(처리조)(11)에 반송된다. 상부 덮개(13)가 폐쇄되고, 반도체 기판(14)의 순수 세정 처리가 소정 시간 행해진다. 순수의 공급이 중단되고, 순수의 배액이 시작되어 순수의 수위가 내려간다.The semiconductor substrate 14 on which the chemical liquid and water cleaning treatment process (even if the water cleaning treatment is not performed) is completed is conveyed to the pure water tank (processing tank) 11 provided in the processing apparatus (drying apparatus). The upper lid 13 is closed, and the pure water cleaning process of the semiconductor substrate 14 is performed for a predetermined time. The supply of pure water is stopped, the drainage of pure water begins, and the level of pure water falls.
이 경우, 순수의 수위를 낮추는 것이 아니라, 순수조(처리조)(11)로부터 일정 속도로 반도체 기판(14)을 들어올림으로써 반도체 기판(14)과 순수의 접촉 면적을 서서히 감소시켜도 좋다.In this case, the contact area between the semiconductor substrate 14 and pure water may be gradually reduced by lifting the semiconductor substrate 14 from the pure water tank (process bath) 11 at a constant speed, without lowering the level of pure water.
그와 동시에, 기화 또는 분무형으로 된 IPA를 N2와 함께 상부 덮개(13)의 토출 구멍(18)으로부터 IPA/N2를 소정량 도입한다.At the same time, a predetermined amount of IPA / N 2 is introduced from the discharge hole 18 of the upper lid 13 together with N 2 of the vaporized or sprayed IPA.
그 후, 반도체 기판 면적의 절반 정도가 IPA 분위기에 노출되면, 측벽부(12)의 토출 구멍(17)으로부터도 IPA/N2를 도입한다.Thereafter, when about half of the semiconductor substrate area is exposed to the IPA atmosphere, IPA / N 2 is also introduced from the discharge hole 17 of the side wall portion 12.
측벽부(12)의 토출 구멍(17)이 복수인 경우는 순서대로 개방하는 것도 가능하다.When there are multiple discharge holes 17 of the side wall part 12, it can also open in order.
또한, 복수단인 경우 모든 단을 개방하거나, 개폐를 행함으로써 하나의 단만 토출 구멍(17)을 개방하는 것도 가능하다.In addition, in the case of a plurality of stages, it is also possible to open the discharge hole 17 in only one stage by opening all stages or opening and closing.
그리고, 상부 덮개(13)의 토출 구멍(18)으로부터의 IPA 도입을 중단하거나, 또는 토출 유량을 줄이는 것도 가능하다.The introduction of the IPA from the discharge hole 18 of the upper lid 13 can be stopped or the discharge flow rate can be reduced.
또한, 측벽부(12)에 형성된 IPA 및 N2토출 구멍(17)은 각도를 변형 가능하고, 토출 구멍 각도는 반도체 기판 보유 지지부 부근을 향해서 토출하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the IPA and the N 2 discharge holes 17 formed in the side wall portion 12 can be deformed at an angle, and the discharge hole angles are discharged toward the semiconductor substrate holding portion vicinity.
그 후, 처리조(11) 내로부터 완전히 순수가 배수되면 IPA/N2의 도입을 중단한다. 다음에, N2만을 측벽부(12) 및 상부 덮개(13)로부터 도입한다. 또한, 측벽부(12) 또는 상부 덮개(13)만으로부터 N2를 도입하는 것도 가능하다.Thereafter, when pure water is completely drained from the treatment tank 11, the introduction of IPA / N 2 is stopped. Next, only N 2 is introduced from the side wall portion 12 and the upper lid 13. It is also possible to introduce N 2 from only the side wall portion 12 or the upper lid 13.
N2의 토출 구멍 각도도 IPA/N2의 토출 구멍과 마찬가지로 가변이고, 이것도 반도체 기판 보유 지지부를 향해서 토출하는 것이 바람직하다. 여기서, 사용하는 N2의 온도는 선택 가능하다.The discharge angle of aperture N 2 is also a variable like the discharge port of the IPA / N 2, this also is desirable to discharge toward the holding semiconductor substrate support. Here, the temperature of N 2 to be used can be selected.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 반도체 기판의 세정ㆍ건조 장치에 있어서, 순수조 측벽부에 각도 가변의 휘발성 유기 용제 및 불활성 기체의 토출 구멍을 복수개 형성했다.As described above, in the present embodiment, in the cleaning and drying apparatus of the semiconductor substrate, a plurality of discharge holes of the volatile organic solvent and the inert gas of variable angle are formed in the pure water tank side wall portion.
이와 같이, 건조 장치 내에 구비되는 순수조의 측벽부에 기화 또는 분무형의 휘발성 유기 용제 도입부 및 불활성 기체 도입부를 형성함으로써, 반도체 기판의 보유 지지부 근방 및 주변부의 건조를 효율적으로 행할 수 있고, 약액 세정ㆍ건조후의 반도체 기판에의 워터 마크 생성 및 미립자 부착의 발생을 현저하게 감소시킬 수 있다.Thus, by forming the vaporization or spray type volatile organic solvent introduction part and inert gas introduction part in the side wall part of the pure water tank provided in a drying apparatus, drying of the holding part vicinity and periphery of a semiconductor substrate can be performed efficiently, The occurrence of watermark generation and fine particle adhesion to the semiconductor substrate after drying can be significantly reduced.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 처리조의 측벽부에 IPA 및 N2토출 구멍을 형성함으로써, 반도체 기판 보유 지지부 부근의 미립자나 워터 마크를 억제하는 효과를 갖는다.As described above, according to the present invention, by forming the IPA and N 2 discharge holes in the side wall portion of the processing tank, it has the effect of suppressing the fine particles and the water mark in the vicinity of the semiconductor substrate holding portion.
또한, 본 발명의 장치를 이용하여 반도체 기판을 건조시킴으로써 건조 시간을 단축하는 효과도 있다.Moreover, there is also an effect of shortening a drying time by drying a semiconductor substrate using the apparatus of this invention.
Claims (6)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |