KR20020088839A - Bath plate of cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼 세정공정에 사용되는 세정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세정장치의 배스 내에 웨이퍼를 투입시키기 위한 배스플레이트에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning apparatus used in a semiconductor wafer cleaning process, and more particularly, to a bath plate for introducing a wafer into a bath of the cleaning apparatus.
반도체 집적회로 소자는 수백 가지의 제조단계를 거쳐 반도체 웨이퍼 상에 제조되는데, 각 제조단계 사이에서 웨이퍼를 이송하는 과정이나 또는 제조단계 진행 중에 웨이퍼 표면에는 불필요한 오염물질이 묻게 된다.Semiconductor integrated circuit devices are fabricated on semiconductor wafers through hundreds of fabrication steps. Unnecessary contaminants are deposited on the wafer surface during the transfer or during the fabrication process.
이러한 오염물질을 웨이퍼 표면으로부터 제거하는 공정을 세정(cleaning) 공정이라 한다. 모든 반도체 웨이퍼는 고온의 유기용제를 사용한 초기세정을 거치며, 각 제조단계가 끝난 후, 그리고 특히 고온공정을 시작하기 전에 한번 더 웨이퍼 세정공정을 진행한다.The process of removing these contaminants from the wafer surface is called a cleaning process. All semiconductor wafers are subjected to initial cleaning with high temperature organic solvents, and are then cleaned once more after each manufacturing step and especially before starting the high temperature process.
세정공정은 화학약품조나 순수조에서 이루어지게 되는 데, 통상 웨이퍼가 담아지는 배스플레이트를 배스에 담그고 배스내에 약품이나 순수를 일정방향으로 투입하여 순환이 일어나게 하면서, 일정한 온도조건하에서 일정시간동안 진행하게 된다.The cleaning process is performed in a chemical bath or a pure water bath. Usually, a bath plate containing wafers is immersed in a bath, and a chemical or pure water is introduced in a bath in a certain direction to allow circulation to occur for a predetermined time under constant temperature conditions. do.
따라서 상기 배스플레이트의 저면에는 배스내로 투입되는 약품 액 또는 순수(이하, '작용액'이라고 칭함)가 유입될 수 있도록 작용액 유입구가 천공된다.Therefore, the working fluid inlet is drilled on the bottom of the bath plate so that the chemical liquid or pure water (hereinafter referred to as the 'working liquid') introduced into the bath can be introduced.
이러한 구성을 가지는 배스플레이트는 반도체 웨이퍼의 식각 공정을 수행하거나 또는 세정 공정을 수행할 경우에 배스플레이트 내에 반도체 웨이퍼를 넣고, 배스에 넣은 후 작용액을 투입시킴으로서 배스플레이트의 작용 액 유입구를 통해 배스내의 작용 액을 유입시키게 된다. 그러면, 배스플레이트 내에 장입되어 있는 반도체 웨이퍼의 소정 부위가 작용 액에 침지되어 식각 또는 세정된다.The bath plate having such a configuration is to insert the semiconductor wafer into the bath plate, to put the working solution and then to put the working liquid in the bath plate when performing the etching process or cleaning process of the semiconductor wafer in the bath through the inlet of the working liquid of the bath plate The working fluid will be introduced. Then, a predetermined portion of the semiconductor wafer charged in the bath plate is immersed in the working liquid and etched or cleaned.
상기한 종래의 베스플레이트는 저면에 동일한 크기의 유입구가 격자형태로배열 형성된 구조로 되어 있다.The conventional vessel plate has a structure in which inlets of the same size are arranged in a lattice form on a bottom surface thereof.
그러나 상기한 종래의 베스플레이트구조는 작용액 유입구를 통해 유입된 작용액이 배스플레이트의 바닥면과 측면 사이에서 원활하게 대류 및 와류되어야 하나, 대류와 와류현상이 원활히 발생되지 않는 경우 반도체 웨이퍼에 대하여 작용 액의 작용이 약한 데드 영역(dead zone)이 발생하게 된다. 상기 데드 영역에서는 작용 액의 흐름이 부족하므로 반도체 웨이퍼의 식각율이 저하되고, 이로 인하여 식각 단차의 발생률이 높아짐은 물론 반도체 웨이퍼를 세정할 경우에 균일하게 세정되지 않게 된다.However, the above-described conventional bath plate structure has to be smoothly convection and vortex between the bottom surface and the side of the bath plate flowing through the working fluid inlet, but when the convection and vortex phenomenon does not occur smoothly with respect to the semiconductor wafer Dead zone (weak dead zone) is generated. Since the flow of the working liquid is insufficient in the dead region, the etching rate of the semiconductor wafer is lowered, thereby increasing the incidence rate of the etching step and not uniformly cleaning the semiconductor wafer.
또한, 순수의 린스능력이 부분별로 상이하여 불순물의 발생정도가 웨이퍼마다 다르게 나타나거나, 테스트 일트(test yield)나 파라메트릭 테스트 데이터(parametric test data)의 분포가 위치별로 다르게 된다.In addition, since the rinse ability of pure water is different for each part, the generation of impurities is different for each wafer, or the distribution of test yield or parametric test data is different for each location.
도 3, 도 4 및 도 5에는 종래 베스플레이트 사용에 따라 웨이퍼 위치별 상이한 결과가 나타나는 것을 잘 보여주고 있다.Figures 3, 4 and 5 show that different results for different wafer locations occur with the use of conventional vessel plates.
현재 반도체 제조에 있어서 세정공정의 역할이 증대되고 있는 점을 고려한다면, 상기와 같은 데드영역의 발생은 매우 치명적이라 할 수 있다.Considering the increasing role of the cleaning process in semiconductor manufacturing at present, the occurrence of the dead region as described above is very fatal.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 베스플레이트 저면에 형성되는 작용액 유입구의 구조를 개선하여 작용액의 흐름을 제어함으로서 전 웨이퍼에 대해 균일한 식각과 세정이 이루어지도록 된 세정장치의 베스플레이트를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by improving the structure of the working fluid inlet formed on the bottom of the vessel plate to control the flow of the working fluid to be uniformly etched and cleaned for all wafers It is an object to provide a bath plate of the cleaning device.
도 1은 본 발명에 따른 세정장치의 베스플레이트 저면을 도시한 개략적인 도면,1 is a schematic view showing a bottom plate of the washing apparatus according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 베스 플레이트의 또다른 실시예를 도시한 도면,2 is a view showing another embodiment of the bath plate according to the present invention,
도 3은 종래기술에 따른 베스 플레이트 사용시 웨이퍼 위치별 파라메트릭 테스트결과를 나타낸 도면,3 is a view showing a parametric test result for each wafer position when using the bath plate according to the prior art,
도 4는 종래기술에 따른 베스 플레이트 사용시 웨이퍼 위치별 불순물 분포결과를 나타낸 도면,4 is a view showing the impurity distribution results for each wafer position when using the bath plate according to the prior art,
도 5는 종래기술에 따른 베스 플레이트 사용시 웨이퍼 위치별 프로브 테이스 일드 분포를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a view illustrating probe taste yield distribution of each wafer position when using the bath plate according to the related art. FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 베스 플레이트 11 : 작용액유입구10: bath plate 11: working fluid inlet
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 베스플레이트는 저면에 형성되는 작용액 유입구에 있어서, 유입구가 작용액의 투입위치에 따라 그 크기가 상이한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object as described above, the vessel plate according to the present invention is characterized in that the inlet is formed in the bottom, the size of the inlet is different depending on the injection position of the working solution.
또한, 본 발명은 작용액 유입구의 크기가 작용액의 베스플레이트 유입 압력에 반비례하여 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the size of the working fluid inlet is formed in inverse proportion to the pressure of the vessel plate inlet of the working fluid.
즉, 본 발명은 작용액이 베스플레이트로 유입되는 위치에서 먼쪽으로 갈수록 작용액 유입구의 크기가 상대적으로 커지도록 된 것을 특징으로 한다.That is, the present invention is characterized in that the size of the working fluid inlet becomes relatively larger toward the farther from the position where the working fluid flows into the vessel.
이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 세정장치의 베스플레이트 저면을 도시한 개략적인 도면이다.1 is a schematic view showing a bottom plate of the washing plate according to the present invention.
상기한 도면에 의하면, 베스플레이트(10)는 약품액이나 순수 등의 작용액이 베스 플레이트(10) 내로 유입될 수 있도록 저면에 다수개의 홀이 격자형태로 배열되어 형성된다.According to the above-described drawings, the plate 10 is formed by arranging a plurality of holes in a lattice form at the bottom thereof so that a working liquid such as chemical liquid or pure water can be introduced into the bath plate 10.
여기서 본 발명은 상기 작용액 유입구(11)의 크기가 작용액이 주입되는 방향인 베스 플레이트(10)의 양 측면에서 중앙으로 갈수록 일정 비율로 커지는 구조로 된 것을 특징으로 한다.Here, the present invention is characterized in that the size of the working fluid inlet 11 has a structure that becomes larger at a predetermined ratio toward both sides from the sides of the bath plate 10 in the direction in which the working fluid is injected.
즉, 베스플레이트(10) 저면의 측면쪽 유입구(11)는 그 직경이 가장 작고 중앙부분으로 갈수록 점차적으로 직경이 커지게 된다.That is, the side inlet 11 of the bottom of the bottom plate 10 has the smallest diameter and gradually increases in diameter toward the center portion.
따라서 베스플레이트(10) 저면의 각 지점에 작용하는 작용액의 투입압력과유입구(11)의 크기에 따라 베스플레이트(10) 전체에 걸쳐 작용액의 투입량을 동일하게 유지할 수 있게 되는 것이다.Therefore, it is possible to maintain the input amount of the working liquid over the entire vessel plate 10 according to the input pressure and the size of the inlet 11 of the working liquid acting on each point of the bottom of the vessel plate 10.
한편, 도 2는 본 발명에 따른 베스 플레이트(10)의 또다른 실시예를 도시한 도면이다.On the other hand, Figure 2 is a view showing another embodiment of the bath plate 10 according to the present invention.
상기한 도면에 따르면 작용액은 베스플레이트(10)의 저면 중앙으로 투입되는 데, 이 경우 베스플레이트(10)의 저면에 형성되는 유입구(11)는 중앙부에서 측면으로 갈수록 작용액 투입지점에서 방사방향을 따라 그 크기가 커지는 구조로 되어 있다.According to the above drawings, the working fluid is introduced into the center of the bottom surface of the vessel plate 10. In this case, the inlet 11 formed at the bottom of the vessel plate 10 is radially from the working liquid injection point toward the side from the center. Its size increases along the structure.
여기서 상기 각 실시예는 베스 플레이트(10)에 대한 작용액의 투입지점에 따라 그 구조가 달라진 것으로서, 그 근본원리는 동일하다 할 것이다.Herein, each of the above embodiments has a different structure depending on the point of injection of the working liquid into the bath plate 10, and the basic principles thereof will be the same.
즉, 베스플레이트(10)로의 최초 투입지점에서의 주입액의 유입압력은 투입지점에서 벗어난 지점보다 상대적으로 높기 때문에 유입구(11)를 통과하는 속도도 높게 된다.That is, since the inlet pressure of the injection liquid at the initial input point to the vessel plate 10 is relatively higher than the point away from the input point, the speed passing through the inlet 11 is also high.
따라서 유량은 속도와 단면적의 곱에 비례하기 때문에 베스 플레이트(10) 전지점에서의 유량을 동일하게 하기 위해서는 각 지점의 주입액 속도에 반비례하여 주입구의 단면적을 크게 형성해야 하는 것이다.Therefore, since the flow rate is proportional to the product of the speed and the cross-sectional area, in order to make the flow rate at the battery plate 10 point equal, the cross-sectional area of the injection hole must be largely inversely proportional to the injection liquid speed at each point.
이하 본 발명의 작용에 대해 설명하면, 상기와 같이 구성된 본 발명의 배스플레이트(10)는 반도체 웨이퍼의 소정 부위를 식각하는 식각 공정을 수행하거나 또는 순수로 세정하는 세정 공적을 수행할 경우에 먼저 배스플레이트(10) 내에 공정을 수행할 반도체 웨이퍼를 넣고 세정작업용 베스에 투입하게 된다.When the operation of the present invention will be described below, the bath plate 10 of the present invention configured as described above is a bath first when performing an etching process for etching a predetermined portion of the semiconductor wafer or to perform a cleaning process for cleaning with pure water The semiconductor wafer to be processed in the plate 10 is placed and put into a washing bath.
이와 같은 상태에서 배스로 작용액을 유입시키게 되면, 베스 플레이트(10)의 작용액 유입구(11)를 통해 화살표로 도시된 바와 같이 흐르면서 베스 플레이트(10) 내부로 유입되게 된다.When the working fluid is introduced into the bath in such a state, the working fluid inlet 11 of the bath plate 10 flows as shown by the arrow and is introduced into the bath plate 10.
이때, 직경이 작은 쪽의 작용액 유입구(11)로는 빠른 속도로 작용액이 유입되고 직경이 큰쪽의 작용액 유입구(11)로는 느린 속도로 작용액이 유입됨으로서 작용액 유입구(11) 전체의 유입량은 동일하게 된다.At this time, the working fluid flows into the working fluid inlet 11 of the smaller diameter at a high speed, and the working fluid flows into the working fluid inlet 11 of the larger diameter into the working fluid inlet 11 at a slower speed. Becomes the same.
따라서 베스플레이트(10) 전체에 고르게 작용액이 유입될 수 있는 것이다.Therefore, the working liquid may be evenly introduced to the entire besplate 10.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 세정장치의 베스플레이트에 의하면, 작용액의 균일한 흐름으로 데드영역의 발생을 없애 식각 효율의 향상, 균일 식각 및 세정 효율 향상의 효과를 얻을 수 있다.According to the bath plate of the washing apparatus according to the present invention as described above, the effect of improving the etching efficiency, the uniform etching and the cleaning efficiency can be obtained by eliminating the generation of the dead region by the uniform flow of the working liquid.
Claims (3)
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