KR200222121Y1 - 반도체 웨이퍼 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치는 웨이퍼가 잠기는 내조와, 상기 내조의 약액이 넘쳐흐를 수 있도록 내조의 둘레에 설치한 외조와, 상기 외조의 일측 하부에 설치한 유출관과, 상기 유출관의 일측에 설치하여 유체를 순환시키는 펌프와, 상기 펌프와 연결되어 내조의 하부로 유체를 유입하는 유입관을 포함하여 구성된 반도체 웨이퍼의 세정장치에 있어서, 상기 유입관의 일측에 컨트롤러와 연결되도록 3-웨이밸브를 설치하고, 상기 3-웨이밸브의 일측 유로와 외조를 연결하는 바이패스관을 설치하여, 에이치에프 내조에 웨이퍼가 입수하기 전에 상기 컨트롤러에 의해 순환하는 유체를 바이패스시킴으로써 내조의 순환을 멈춘상태로 공정을 진행하도록 하므로, 유체흐름 및 웨이퍼 가이드, 척등에 의한 와류로 기인하는 줄무늬나 감씨형태의 파티클이 나타나지 않으며, 비순환방식에 의해 평균 3.4%의 균일한 에칭효과를 거둘 수 있도록 하였다.

Description

반도체 웨이퍼 세정장치

본 고안은 반도체 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로, 특히 유체흐름 및 웨이퍼 가이드, 척등에 의한 와류로 기인하는 줄무늬나 감씨형태의 파티클이 나타나지 않으며, 비순환방식에 의해 평균 3.4%의 균일한 에칭효과를 거둘 수 있도록 한 반도체 웨이퍼 세정장치에 관한 것이다.

종래의 기술에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 웨이퍼를 세정하는 내조(1)와, 상기 내조(1)의 둘레에 설치하여 내조(1) 밖으로 넘쳐나는 약액을 모을수 있도록 한 외조(2)와, 상기 외조(2)의 하부 일측에 설치하여 약액을 순환시키도록 한 유출관(3)과, 상기 유출관(3)의 일측에 설치하여 외조(2)의 약액을 펌핑하도록 하는 펌프(4)와, 상기 펌프(4)의 일측에 설치한 댐퍼(5)와, 상기 댐퍼(5)의 일측에 설치한 열교환기(6)와, 상기 열교환기(6)의 일측에 설치하여 웨이퍼로부터 이탈된 이물질을 걸러주는 필터(7)와, 상기 필터(7)의일측에 연결하여 내조의 하부로 연결되도록 설치한 유입관(8)으로 구성된다. 도면중 미설명부호 9는 웨이퍼 가이드를 타나낸다.

상기 펌프(4)의 동작에 의해 순환이 이루어지며, 상기 댐퍼(5)는 펌프(4)에서 토출되는 액량이 일정하도록 조정한다. 상기 열교환기(6)에서는 항상 일정한 온도를 유지할 수 있도록 냉각수를 이용하여 냉각시켜주며, 상기 필터(7)는 이물질제거 및 공기방울을 없애주는 역할을 수행한다.

린스공정까지 마친 웨이퍼는 상기와 같이 구성된 에이치에프(HF) 순환시스템을 통해 에이치에프 내조(1)에서 산화막을 제거하게 된다. 펌프(4)는 약 2㎏/㎠의압력으로 펌핑하며, 댐퍼(5)는 펌프(4)를 통해 토출되는 약액의 액동을 제어하여 일정한 유량을 유지하게 하며, 이때 토출된 유량은 13∼18ℓ/min 정도가 된다. 열교환기(6)는 공정에 필요한 온도인 23±0.5℃를 유지하는 역할을 하며, 필터(7)는 세정 및 식각공정에 의하여 웨이퍼로부터 떨어진 이물질을 걸러주는 역할을 한다. 이때 한번 채워진 약액의 라이프 타임은 네 번 진행하는 동안인 약 세시간동안 계속 순환하게 된다. 에이치에프 공정을 완료한 웨이퍼는 큐디(QD)조로 옮겨져 웨이퍼 표면에 묻어있는 에이치에프를 세정하고, 린스, 마지막린스, 아이피에이(IPA) 드라이를 거쳐 나오게 된다.

그러나, 이러한 종래의 기술에서는 웨이퍼의 서브-스트레이트(sub-strate)가 들어가 들어나는 공정의 경우, 에이치에프 순환시스템에 의해 순환되는 에이치에프의 유체흐름에 따라 줄무늬 형태의 파티클이 발생되고 있으며, 유체흐름상에 있는 웨이퍼 가이드(9), 정류판, 척등이 유체흐름과 만나 그 와류에 의하여 감씨 형태등 다양한 형태의 파티클이 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출한 것으로, 유체흐름 및 웨이퍼 가이드, 척 등에 의한 와류로 기인하는 줄무늬나 감씨형태의 파티클이 나타나지 않으며, 비순환방식에 의해 평균 3.4%의 균일한 에칭효과를 거둘수 있도록 한 반도체 웨이퍼 세정장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 기술에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치를 개략적으로 나타내는 구성도.

도 2는 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치를 개략적으로 나타내는 구성도.

도 3은 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1,31; 내조 2,32; 외조

3,33; 유출관 4,37; 펌프

5,36; 댐퍼 6,35; 열교환기

7,34; 필터 8,38; 유입관

11; 3-웨이밸브 12; 바이패스관

13; 컨트롤러

이러한, 본 고안의 목적은 웨이퍼가 잠기는 내조와, 상기 내조의 약액이 넘쳐흐를 수 있도록 내조의 둘레에 설치한 외조와, 상기 외조의 일측 하부에 설치한 유출관과, 상기 유출관의 일측에 설치하여 유체를 순환시키는 펌프와, 상기 펌프와 연결되어 내조의 하부로 유체를 유입하는 유입관을 포함하여 구성된 반도체 웨이퍼의 세정장치에 있어서, 상기 유입관의 도중에 컨트롤러와 연결되도록 3-웨이밸브를 설치하고, 상기 3-웨이밸브으 일측 유로를 외조에 바이패스관으로 연결하여, 내조에 웨이퍼가 입수하기 전에 상기 컨트롤러에 의해 순환하는 유체를 바이패스시킴으로써 내조의 순환을 멈춘상태로 공정을 진행하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치를 제공하는 것에 의하여 달성된다.

이하, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 설명한다.

도 2는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치를 개략적으로 나타내는 구성도로써, 이에 도시한 바와 같이, 본 고안은 웨이퍼가 잠기는 내조(1)와, 상기 내조(1)의 약액이 넘쳐흘르 수 있도록 내조의 둘레에 설치한 외조(2)와, 상기 외조(2)의 일측 하부에 설치한 유출관(3)과, 상기 유출관(3)의 일측에 설치하여 유체를 순환시키는 펌프(4)와, 상기 펌프(4)와 연결되어 내조(1)의 하부로 유체를 유입하는 유입관(8)을 포함하여 구성된 반도체 웨이퍼 세정장치에 있어서, 상기 유입관(8)의 일측에 컨트롤러(13)와 연결되도록 3-웨이밸브(11)를 설치하고, 상기 3-웨이밸브(11)의 일측 유로와 외조(2)를 연결하는 바이패스관(12)을 설치하여, 에이치에프 내조(1)에웨이퍼가 입수하기 전에 상기 컨트롤러(13)에 의해 순환하는 유체를 바이패스시킴으로써 내조(1)의 순환을 멈춘상태로 공정을 진행하도록 한다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치의 작용효과를 설명한다.

본 고안의 경우, 에이치에프 조에 채워진 약액은 계속 순환하면서, 공정조건을 맞추어 주며, 투입된 웨이퍼가 여러단계를 거치는 동안, 에이치에프 공정진행에 적당한 조건을 맞출 수 있도록 계속 순환하다가, 린스조의 공정을 완료하는 순간 에이치에프의 순환을 정지하여 유체유동이 없는 상태에서 내조(1)에 투입되며, 약 100초 정도 머물러 있다가 시간이 종료되면 큐디조로 이동하게 된다. 이때 에이치에프에서의 공정은 순환이 정지된 상태로 진행되므로 유체흐름에 의존하는 파티클은 발생되지 않게 된다. 다음 조로 웨이퍼의 이동이 완료되면, 에이치에프는 다시 내조(1)안으로 순환을 시작하여 온도등 공정진행에 필요한 조건을 계속 유지하게 된다. 에이치에프의 순환시스템 구성은 종래와 비슷하며, 에이치에프 조 공정을 진행하기 직전 순환을 외조(2)로 돌려, 외조(2)에서 유출관(3), 유입관(8), 바이패스관(12)을 통해 다시 외조(2)로 되돌아 오도록 3-웨이밸브(11)의 방향을 바꾸어 준다. 따라서 내조(1)에서는 비순환 상태로 공정을 진행하게 된다. 컨트롤러(13)는 상기 3-웨이밸브(11)의 동작 및 순환유량을 조절할 수 있어, 내조(1)로 순환할 때와 외조(2)로 순환할 때의 유량을 조절한다.

도 3은 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 구성도로써, 이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 다른 실시예인 반도체 웨이퍼 세정장치는 웨이퍼가 잠기는 내조(31)와, 상기 내조(31) 안으로 유체를 유입하도록 내조(31)의 둘레에 설치한 외조(32)와, 상기 내조(31)의 하부 일측에 설치한 유출관(33)과, 상기 유출관(33)의 일측에 설치하여 웨이퍼로부터 이탈된 이물질을 포집하는 필터(34)와, 상기 유출관(33)의 일측에 설치하여 유체를 순환시키는 펌프(37)와, 상기 펌프(37)와 연결되어 외조(32)의 하부로 유체를 유입하는 유입관(38)을 포함하여 구성된다.

본 고안의 다른 실시예는 웨이퍼 밑쪽 에지부에 고여있던 케이컬이 큐디 조에 입수하는 순간 윗쪽으로 번질 가능성이 있으며, 큐디조를 다운플로우 방식으로 해결하도록 한 것이다. 척, 웨이퍼 가이드와 순환유체가 만나 와류를 일으켜 감씨, 줄무늬 형태의 파티클을 발생시킬 수 있으므로, 에이치에프 조를 다운플로우 방식으로 변경하여 본 고안과 동일한 효과를 얻을 수 있도록 하였다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치는 웨이퍼가 잠기는 내조와, 상기 내조의 약액이 넘쳐흐를 수 있도록 내조의 둘레에 설치한 외조와, 상기 외조의 일측 하부에 설치한 유출관과, 상기 유출관의 일측에 설치하여 유체를 순환시키는 펌프와, 상기 펌프와 연결되어 내조의하부로 유체를 유입하는 유입관을 포함하여 구성된 반도체 웨이퍼의 세정장치에 있어서, 상기 유입관의 일측에 컨트롤러와 연결되도록 3-웨이밸브를 설치하고, 상기 3-웨이밸브의 일측 유로와 외조를 연결하는 바이패스관을 설치하여, 에이치에프 내조에 웨이퍼가 입수하기 전에 상기 컨트롤러에 의해 순환하는 유체를 바이패스시킴으로써 내조의 순환을 멈춘상태로 공정을 진행하도록 하므로, 유체흐름 및 웨이퍼 가이드, 척 등에 의한 와류로 기인하는 줄무늬나 감씨형태의 파티클이 나타나지 않으며, 비순환방식에 의해 평균 3.4%의 균일한 에칭효과를 거둘 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 웨이퍼가 잠기는 내조와, 상기 내조의 약액이 넘쳐흐를 수 있도록 내조의 둘레에 설치한 외조와, 상기 외조의 일측 하부에 설치한 유출관과, 상기 유출관의 일측에 설치하여 유체를 순환시키는 펌프와, 상기 펌프와 연결되어 내조의 하부로 유체를 유입하는 유입관을 포함하여 구성된 반도체 웨이퍼의 세정장치에 있어서,

   상기 유입관의 도중에 컨트롤러와 연결되도록 3-웨이밸브를 설치하고, 상기 3-웨이밸브의 일측 유로를 외조에 바이패스관으로 연결하여, 내조에 웨이퍼가 입수하기 전에 상기 컨트롤러에 의해 순환하는 유체를 바이패스시킴으로써 내조의 순환을 멈춘상태로 공정을 진행하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.