KR200231861Y1 - 반도체웨이퍼건조장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 웨이퍼 건조장치에 관한 것으로서, 석영조 내부로 웨이퍼가 투입된 직후부터 일정시간 동안 상측으로 압력을 가하는 가압수단에 의해 아이피에이 증기 영역이 처음부터 웨이퍼를 둘러싸서 아이피에이 증기가 웨이퍼 표면의 순수에 응축되도록 되므로 종래 웨이퍼 투입시 함께 유입된 차가운 기운에 의해 하강된 아이피에이 증기 영역이 다시 상승할 때까지 소요되는 시간이 절약되어 처리시간이 단축됨과 아울러, 웨이퍼가 아이피에이 증기 영역에 들어있지 못한 동안 표면의 순수가 증발하여 발생되는 물반점의 생성을 방지하여 수율이 향상되도록 한 것이다.

Description

반도체 웨이퍼 건조장치

본 고안은 반도체 웨이퍼 건조장치에 관한 것으로서, 특히 건조 처리 시간을 단축하고 물반점이 생기는 것을 방지하는데 적합한 반도체 웨이퍼 건조장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 웨트 스테이션(wet station) 장비에서의 최종단계는 순수(DI water)에 담궈져 화학약품이 씻겨진 웨이퍼를 전달받아 웨이퍼 표면의 순수를 건조시키는 건조장치에서 이루어지게 되는데, 이러한 반도체 웨이퍼 건조장치에는 웨이퍼를 고속으로 회전시켜 순수를 웨이퍼 표면으로부터 발산 제거하는 기계적인 방법으로 되는 장치도 있으나 현재는 아이피에이(IPA,iso propyl alcohol)증기가 순수에 응축하여 순수가 방울져 아래로 떨어지도록 하여 순수를 웨이퍼로부터 제거하는 장치가 일반적으로 사용되고 있으며 본 고안도 그러한 원리로 작동되는 반도체 웨이퍼 건조장치에 관한 것이다.

도 1 은 종래의 일반적인 반도체 웨이퍼 건조장치의 구조를 도시한 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 종래의 반도체 웨이퍼 건조장치는 저부에 아이피에이액(L)이 담기고 상측은 50장의 웨이퍼(W)를 한꺼번에 잡은 로봇암(2)이 하강하여 투입되도록 개방된 석영조(1)가 있고, 상기 석영조(1)의 하측으로는 석영조(1) 저부에 담긴 아이피에이액(L)을 가열하기 위한 히터(3a)가 내부에 장착된 히터블럭(3)이 있으며, 상기 석영조(1)의 내부에는 로봇암(2)의 하측에 위치하여 웨이퍼(W)에서 떨어지는 순수와 아이피에이의 혼합액을 받는 수명대(4)가 설치되어 있다.

한편, 상기 석영조(1)의 상측으로는 내부에 냉각수가 순환하도록 되어 있어 아이피에이 증기와의 접촉시 아이피에이 증기가 응축하여 액상으로 되도록 하므로써 인화성이 강한 아이피에이 증기가 석영조(1) 외부로 방출되는 것을 방지하기 위한 쿨링코일(5)이 설치되고, 상기 쿨링코일(5)의 하측으로는 쿨링코일(5)에서 응축된 아이피에이액(L)이 석영조(1) 내벽을 타고 흘러내리도록 하기 위한 아이피에이 유도대(6)가 석영조(1)의 가장자리를 둘러 설치되어 있다. 그리고, 상기 석영조(1)의 측부로는 아이피에이액(L)을 공급하는 아이피에이 공급관(7)과, 수명대(4) 하측에 연결되어 수명대(4)에 고인 순수와 아이피에이액의 혼합액을 배액하는 수명대 배액관(8)과, 일정 시간 사용한 아이피이에액(L)을 배액하는 아이피에이 배액관(9)이 설치된다.

상기한 바와 같은 구조로 되는 종래 반도체 웨이퍼 건조장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

순수처리가 종료된 웨이퍼(W)를 로봇암(2)이 50장 단위로 잡아 석영조(1)의 상측으로부터 투입되면 석영조(1)의 내부에서 기상으로 존재하던 아이피에이가 상대적으로 차가운 웨이퍼(W)의 표면에 있는 순수에 응축된 후 혼합액이 수명대(4)로 낙하하여 순수가 제거되게 되며 웨이퍼 표면에 잔존하는 아이피에이액은 로봇암(2)을 석영조(1) 외부로 꺼내어 건조시키게 된다.

그런데 상기한 바와 같은 구조로 되는 종래의 반도체 웨이퍼 건조장치에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

로봇암(2)이 웨이퍼(W)를 잡아 석영조(1)의 상측으로부터 투입되면 함께 들어오는 차가운 기운에 의해 석영조(1)의 전역에 형성되어 있던 아이피에이 증기 영역이 웨이퍼(W)보다 아래쪽으로 이동하게 되어 일정시간 동안은 웨이퍼(W) 표면의 순수에 아이피에이 증기가 응축되는 반응이 일어나지 않게 된다. 이에 따라 다시 아이피에이 증기가 웨이퍼(W)의 주위를 감싸는데 필요한 시간 만큼 처리시간이 길어지는 문제점이 있었다.

아울러 이러한 시간동안 웨이퍼(W)는 석영조(1) 내부의 고온에 의해 가열되게 되는데, 이에 따라 표면의 순수가 아이피에이 증기와 결합되어 수명대(4)로 떨어지기 전에 증발하면서 물반점이 생기게 되어 이에 의해 웨이퍼(W)에 형성된 미세회로에 단락(숏트)이 발생하는 등으로 불량이 유발되는 문제점도 있었던 것이다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 인식하여 안출된 본 고안의 목적은 웨이퍼 처리시간을 단축함과 아울러 웨이퍼에 물반점이 형성됨으로 인한 불량을 방지하는데 적합한 반도체 웨이퍼 건조장치를 제공하고자 하는 것이다.

도 1 은 종래의 일반적인 반도체 웨이퍼 건조장치의 구조를 도시한 단면도.

도 2 는 본 고안의 일실시례에 의한 반도체 웨이퍼 건조장치의 구조를 도시한 단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1;석영조 2;로봇암

3;히터블럭 3a;히터

4;수명대 5;쿨링코일

6;아이피에이 유도대 7;아이피에이 공급관

8;수명대 배액관 9;아이피에이 배액관

10;질소가스 분사관 10a;분사공

상기한 바와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 아이피에이 증기가 형성된 석영조의 내부로 웨이퍼를 투입하여 웨이퍼 표면의 순수를 건조시키는 반도체 웨이퍼 건조장치에 있어서, 상기 석영조 내부의 하측에는 웨이퍼 투입 초기의 일정시간 동안 상측으로 아이피에이 증기 영역을 불어주어 아이피에이 증기영역이 웨이퍼를 조기에 둘러싸도록 하는 가압수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 건조장치가 제공된다.

또한 상기 가압수단은 상면에 형성된 수개의 분사공을 통해 질소가스를 상방으로 분사하는 질소가스 분사관을 상기 수명대의 하부와 상기 석영조의 하부에 고인 아이피에이액의 상면 사이에 설치한 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 건조장치가 제공된다.

이하, 첨부도면에 도시한 본 고안의 일실시례에 의거하여 본 고안을 상세히 설명하기로 한다.

도 2 는 본 고안의 일실시례에 의한 반도체 웨이퍼 건조장치의 구조를 도시한 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 건조장치는 종래의 것과 유사한 구조의 석영조(1) 내부에 일정한 가압수단이 설치되는데, 이러한 가압수단은 수명대(4)의 하측으로 설치되는 것으로서 웨이퍼(W) 투입 초기의 일정시간 동안 상측으로 아이피에이 증기 영역을 불어주어 아이피에이 증기영역이 웨이퍼(W)를 조기에 둘러싸도록 하는 것으로, 상면에 형성된 수개의 분사공(10a)을 통해 질소가스를 상방으로 분사하는 질소가스 분사관(10)을 상기 수명대(4)의 하부와 상기 석영조91)의 하부에 고인 아이피에이액(L)의 상면 사이에 설치하는 것이 바람직하다.

도면상 미설명 부호는 종래와 동일한 것을 나타낸다.

상기한 바와 같은 구조로 되는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 건조장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

로봇암(2)에 의해 웨이퍼(W)가 석영조(1) 내부로 투입되면 함께 유입되는 차가운 기운에 의해 내부 전역에 형성되었던 아이피에이 증기 영역이 웨이퍼(W)의 아래로 내려오려는 경향을 가지게 된다. 그런데 웨이퍼(W)가 투입되는 것과 동시에 상기 질소가스 분사관(10)에 질소가스를 상측으로 분사하도록 형성된 분사공(10a)을 통해 질소가스를 일정시간 분사되도록 하므로 밀려 내려오는 아이피에이 증기영역에 상측으로 이동하도록 압력이 가하게 되며, 결과적으로 웨이퍼(W)의 주위는 여전히 아이피에이 증기 영역이 둘러싸는 상태가 되어 웨이퍼(W) 투입 초기부터 아이피에이 증기가 웨이퍼(W) 표면의 순수에 응축되며, 이 혼합액이 수명대(4)로 하강하여 수명대 배액관(8)을 통해 석영조(1)의 외부로 방출되면서 웨이퍼(W)가 건조되게 되는 것이다. 이때, 상기 질소가스 분사관(10)으로부터 질소가 분사되는 시간은 웨이퍼(W)와 함께 유입된 차가운 기운이 아이피에이 증기 영역을 하부로 이동시키는 힘에 저항하는데 충분한 시간으로 족하며 지나치게 장시간 분사하게 되면 쿨링코일(5)이 아이피에이 증기를 액화시키는 능력을 초과하여 상측으로 아이피에이 증기를 불어내는 것이 되어 바람직하지 못하다.

또한 상기 질소가스 분사관(10)에 형성되는 분사공(10a)의 압력과 개수는 중요한 인자가 아니고, 웨이퍼(W)를 투입하였을 때 초기부터 아이피에이 증기가 웨이퍼(W) 표면의 순수에 응축되어 그 혼합액이 수명대(4)로 하강할 수 있도록 질소가스의 분사를 제어하면 되는 것이다.

상기한 바와 같은 구조로 되는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 건조장치는 질소가스 분사관(10)에서 분사되는 질소에 의해 웨이퍼(W)가 투입된 직후부터 아이피에이 증기 영역이 웨이퍼(W)를 둘러싸서 아이피에이 증기가 웨이퍼(W) 표면의 순수에 응축되도록 되므로 종래 웨이퍼(W) 투입시 함께 유입된 차가운 기운에 의해 하강된 아이피에이 증기 영역이 다시 상승할 때까지 소요되는 시간이 절약되어 처리시간이 단축되며, 웨이퍼(W)가 아이피에이 증기 영역에 들어있지 못한 동안 표면의 순수가 증발하여 발생되는 물반점의 생성이 방지되므로 이로 인한 불량이 없어 수율이 향상되는 효과도 있다.

Claims (2)

1. 아이피에이 증기가 형성된 석영조의 내부로 웨이퍼를 투입하여 웨이퍼 표면의 순수를 건조시키는 반도체 웨이퍼 건조장치에 있어서, 상기 석영조 내부의 하측에는 웨이퍼 투입 초기의 일정시간 동안 상측으로 아이피에이 증기 영역을 불어주어 아이피에이 증기영역이 웨이퍼를 조기에 둘러싸도록 하는 가압수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 건조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가압수단은 상면에 형성된 수개의 분사공을 통해 질소가스를 상방으로 분사하는 질소가스 분사관을 상기 수명대의 하부와 상기 석영조의 하부에 고인 아이피에이액의 상면 사이에 설치한 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 건조장치.