KR200264232Y1 - Semiconductor Wafer Cleaning Equipment - Google Patents
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Abstract
본 고안은 반도체 웨이퍼의 세정장비에 관한 것으로, 종래에는 각 세정용기 구석부분의 용액이 항상 정체되는 것은 물론 이 부분에서 이물질이 존재하게 되어 식각 불균일은 물론 세정 불량이 발생되고, 특히 케미컬 공급용 노즐이 케미컬 세정용기의 양측에 설치되므로 웨이퍼의 양측단에 케미컬이 집중 토출되어 식각균일도의 저하를 배가시키게 되는 문제점이 있었던 바, 본 고안에서는 세정용기의 상측에 설치되어 용액을 공급하는 공급수단과, 그 공급수단으로부터 분배, 공급되는 용액이 차별적으로 세정용기를 통과하도륵 하는 배출수단으로 구성함으로써, 각 용기에서 용액이 정체되거나 또는 이물질이 존재하지 않게 하여 식각과 세정이 균일하게 되도록 하고, 특히 케미컬 용기에 있어서는 용액이 균일하게 토출되도록 하여 식각균일도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a cleaning device for a semiconductor wafer, and conventionally, the solution of each corner of the cleaning container is always stagnant, and foreign matter is present in this part, resulting in etching irregularities and poor cleaning, in particular, a nozzle for chemical supply. Since the chemical cleaning container is installed on both sides, there is a problem in that the chemical is concentrated on both sides of the wafer to double the decrease in the etching uniformity. In the present invention, the supply means is installed on the upper side of the cleaning container to supply a solution. By dispensing means through which the solution dispensed and supplied from the supply means passes through the cleaning container differentially, the solution does not stagnate or foreign matter is present in each container so that the etching and cleaning are uniform, especially chemical In the container, the solution is evenly discharged to increase the etching uniformity. There is an effect that can be.
Description
본 고안은 반도체 제조공정에서 웨이퍼의 표면세정 및 습식각에 사용되는 세정장비에 관한 것으로, 특히 웨이퍼의 세정 및 습식각에 적당하도록 하여 웨이퍼의 세정효과 및 식각의 균일도가 개선되도록 한 반도체 웨이퍼 세정장치의 케이컬 용기에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning apparatus used for cleaning and wet etching a wafer in a semiconductor manufacturing process. In particular, a semiconductor wafer cleaning apparatus for improving the cleaning effect and the uniformity of etching by making the wafer suitable for cleaning and wet etching. It is about cavalry container.
종래의 세정장비에 있어서 케미컬 세정장지는 도 1a에 도시된 바와 같이, 소정위치에 내,외조(1a,1b)로 구분되는 케이컬 세정용기(1)가 설치되고, 그 중에서 외조(1b)의 하부에 순환라인(2)이 연통되며, 그 순환라인(2)의 중간에는 순환펌프(3)가 장착되어 드레인 라인(4)과 케미컬 공급라인(5)으로 분관되고, 그 중에서 케미컬 공급라인(5)의 중간에는 필터(6)가 장착되어 상기 케미컬 세정용기(1)의 내조(1a) 하부와 연통되며, 그 케미컬 공급라인(5)의 단부에는 케미컬 공급용 노즐(7)이 수개 장착되어 있다.In the conventional cleaning equipment, as shown in FIG. 1A, a chemical cleaning container is installed at a predetermined position, and the cleaning container 1 divided into inner and outer tanks 1a and 1b is provided. A circulation line 2 communicates with the lower portion, and a circulation pump 3 is mounted in the middle of the circulation line 2 to be discharged into the drain line 4 and the chemical supply line 5, and a chemical supply line ( In the middle of 5), a filter 6 is mounted so as to communicate with the lower portion of the inner tank 1a of the chemical cleaning container 1, and at the end of the chemical supply line 5, several chemical supply nozzles 7 are mounted. have.
한편, 도 1b및 도 2는 초순수 세정장치의 초순수 용기를 보인 것이다.Meanwhile, FIGS. 1B and 2 show an ultrapure water container of an ultrapure water cleaning device.
이에 도시된 바와 같이, 상기 초순수 세정용기(1')의 하부에는 초순수 공급라인(8)과 연통되고, 그 세정용기(1')의 상단에는 'V'자헝으로 다수개의 홈(9)이 헝성되어 초순수가 용기를 용이하게 범람(Over Flow)하도륵 하고 있다.As shown in the drawing, a lower portion of the ultrapure water cleaning container 1 'is in communication with the ultrapure water supply line 8, and a plurality of grooves 9 are formed at the upper end of the washing container 1' with 'V' magenta. The ultrapure water easily overflows the vessel.
도면중 미설명 부호인 W,W'는 웨이퍼이다.In the drawings, reference numerals W and W 'denote wafers.
상기와 같은 웨이퍼의 세정장치에서 먼저 케미컬 세정장치는, 웨이퍼(W)가 용기안에 침적되면 순환펌프(3)애 의해 외조(1b)의 케미컬이 순환라인(2)으로 펌핑되어 필터(6)를 거쳐 내조(1a)의 하부에 설치된 노즐(7)을 통해 다시 내조(1a)로 공급되고, 그 내조(1a)의 캐미컬은 다시 오버 플로우되어 외조(1b)로 흐르게 되며, 그 외조(1b)로 넘친 케미컬은 다시 순환라인(2) 등을 통해 내조로 재유입되는 것이었다.In the wafer cleaning apparatus as described above, the chemical cleaning apparatus first, when the wafer (W) is deposited in the container, the chemical of the outer tank (1b) is pumped into the circulation line (2) by the circulation pump (3) to filter the filter (6). Via the nozzle 7 provided in the lower part of the inner tank 1a, it is supplied to the inner tank 1a again, and the chemical of the inner tank 1a overflows again and flows to the outer tank 1b, The outer tank 1b The chemical overflowed into the tank again via the circulation line (2).
한펀, 초순수 세정장치는 케미컬 처리된 웨이퍼를 초순수로 세정하는 공정이진행되는 것으로, 웨이퍼(W')의 침적시 용기 하부의 초순수 공급라인(8)을 통해 초순수가 공급되면서 용기(1') 상부의 'V'자형 홈(9)을 통해 오버 플로우가 되고, 그 오버 플로우 되는 초순수의 양만큼 상기 초순수 공급라인(8)을 통해 새로운 초순수가 지속적으로 공급되는 것이었다. 이러한 초순수 세정장치의 공급라인(6)은 통상 2개정도이고, 웨이퍼 초순수 세정은 일반적으토 3∼4개의 초순수 용기에서 연속적으로 진행되며, 그 후에 웨이퍼의 건조가 이루에 진다.Hanfun, the ultrapure water cleaning device is a process for cleaning the chemically processed wafer with ultrapure water, the ultrapure water is supplied through the ultrapure water supply line (8) at the bottom of the vessel during the deposition of the wafer (W ') while the top of the container (1') Overflowed through the 'V'-shaped groove (9), and new ultrapure water was continuously supplied through the ultrapure water supply line (8) by the amount of the ultrapure water that overflowed. The supply lines 6 of such ultrapure water cleaning devices are usually about two, and the wafer ultrapure water cleaning generally proceeds continuously in three to four ultrapure water containers, after which the wafer is dried.
그러나, 상기와 같은 종래의 세정장비에서는, 각 세정용기(1,1') 구석부분의 용액이 항상 정체되는 것은 물론 이 부분에서 이물질이 존재하개 되어 식각 불균일은 물론 세정 불량이 발생되고, 특히 케미컬 공급용 노즐(7)이 케미컬 세정용기(1)의 양측에 설치되므로 웨이퍼의 양측단에 케미컬이 집중 토줄되어 식각균일도의 저하를 배가시키게 되는 문제점이 있었다.However, in the conventional cleaning equipment as described above, the solution of each corner of each cleaning container (1,1 ') is not only stagnant, but also foreign matter is present in this portion, resulting in uneven etching and poor cleaning, in particular, chemicals. Since the supply nozzles 7 are installed at both sides of the chemical cleaning container 1, there is a problem in that the chemicals are concentrated on both sides of the wafer, thereby doubling the decrease in the etching uniformity.
따라서, 본 고안의 목적은 각 용기에서 용액이 정체되거나 또는 이물질이 존재하지 않게 하여 식각과 세정이 균일하게 되도록 하고, 특히 케미컬 용기에 있어서는 용액이 균일하게 토출되도록 하여 식각균일도를 향상시킬 수 있는 반도체 웨이퍼 세정장치의 용기를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a uniform semiconductor solution that can be uniformly etched and washed away from stagnant or foreign substances in each container, and in particular, in a chemical container to uniformly discharge the solution to improve the etching uniformity. A container for a wafer cleaning apparatus is provided.
도 1a 및 도 1b는 종래 반도체 웨이퍼의 세정장비에 있어서, 케미컬 세정장치와 초순수 세정장치를 각각 보인 개략도.1A and 1B are schematic diagrams showing a chemical cleaning device and an ultrapure water cleaning device, respectively, in a cleaning device for a conventional semiconductor wafer.
도 2는 종래 반도체 웨이퍼의 세정장비에 있어서, 세정용기를 보인 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a cleaning container in the conventional cleaning equipment for semiconductor wafers.
도 3 및 도 4는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼의 세정장비에 있어서, 케미컬 세정장치와 초순수 세정장치를 각각 보인 개략도.3 and 4 are schematic views showing a chemical cleaning device and an ultrapure water cleaning device, respectively, in the cleaning equipment for a semiconductor wafer according to the present invention.
* 도면의 주요부분애 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11,21 : 세정용기 14 : 케미컬 공급라인11,21: cleaning container 14: chemical supply line
22 : 초순수 공급라인 15,23 : 플랙시블 라인22: ultrapure water supply line 15,23: flexible line
16,24 : 공급헤드 17,25 : 서플라이 그릴 플레이트16,24 supply head 17,25 supply grill plate
16,26 : 배플 28 : 개도조절밸브16, 26: baffle 28: opening control valve
이와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 하부에 용액배출부가 형성되는 세정용기와, 상기 용액배출부과 연통되며 순환펌프와 순환필터가 구비되는 케미컬 공급라인과, 그 케미컬 공급라인과 연통되는 플랙시블 라인과, 그 플랙시블 라인의 단부에 결합되는 공급헤드와, 그 공급헤드의 하측에 소정의 용액유동공간을 두고 세정용기의 상부에 설치되며 그 펑면상에 다수개의 분배공이 형성되는 서플라이 그릴 플레이트와, 상기 세정용기의 하측에 장착되어 낙하하는 용액을 용액배출부로 차별, 통과시키는 차페용 배플과, 상기 케미컬 공급라인의 일측에서 연통되어 용기의 측면과 연통되는 바이패스 라인으로 구성되는 케미컬 세정장치와 : 하부에 용액배출부가 형성된 세정용기와, 별도의 초순수 공급탱크와 연통되는 초순수 공급라인과, 상기 초순수 공급라인과 연통되는 플렉시블 라인과, 그 플렉시블 라인의 단부에 결합되는 공급헤드와, 그 공급헤드의 하측에 소정의 용액유동공간을 두고 용기의 상부에 설치되며 그 평면상에 다수개의 분배공이 형성되는 서플라이 그릴 플레이트와, 상기 세정용기의 하측에 장착되어 낙하하는 용액을 용액배출부로 차별, 통과시키는 차폐용 배플과, 그 차페용 배플을 통해 용기의 외부로 빠져나오는 용액의 양만큼 다시 초순수를 공급하기 위하여 상기 용기의 하단과 연결되는 개도조절 밸브와, 상기 초순수 공급라인의 일측에서 연통되어 용기의 측면과 연통되는 바이패스 라인으로 구성되는 초순수 세정장치를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정장비가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, a cleaning container having a solution discharge portion formed in the lower portion, a chemical supply line in communication with the solution discharge portion and provided with a circulation pump and a circulating filter, and flexible communication with the chemical supply line A supply grill plate having a line, a supply head coupled to an end of the flexible line, a supply flow space below the supply head, having a predetermined solution flow space, and having a plurality of distribution holes formed on the flat surface thereof. A chemical cleaning device comprising a baffle for chafe which is mounted on the lower side of the cleaning container and differentiates and passes the falling solution to the solution discharge part, and a bypass line communicating with one side of the chemical supply line and communicating with the side of the container; : A washing container having a solution discharge portion formed at a lower portion thereof, an ultrapure water supply line communicating with a separate ultrapure water supply tank, and the A flexible line communicating with the pure water supply line, a supply head coupled to the end of the flexible line, and a predetermined fluid flow space below the supply head are installed on the upper part of the container, and a plurality of distribution holes are formed on the plane. Ultra-pure water is supplied again by the supply grill plate, the shielding baffle which is mounted on the lower side of the cleaning container, and differentiates and passes the falling solution to the solution discharge part, and the amount of the solution that escapes to the outside of the container through the shielding baffle. The ultra-pure water cleaning device comprising an opening control valve connected to the lower end of the container and a bypass line communicating at one side of the ultrapure water supply line and communicating with a side surface of the container. Cleaning equipment is provided.
이하, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장치의 용기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the container of the semiconductor wafer cleaning apparatus according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in the accompanying drawings.
본 고안에 의한 세정장비 중에서 먼저 케미컬 세정장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 하부가 '깔떼기'형으로 용액배출부(11a)가 형성되는 세정용기(11))와, 그 용액배출부(11a)과 연통되며 순환펌프(12)와 순환필터(13)가 구비되는 케미컬 공급라인(14)과, 그 케미컬 공급라인(14)과 연통되는 플렉시블 라인(Flexible Line)(15)과, 그 플렉시블 라인(15)의 단부에 결합되는 공급헤드(18)와, 그 공급헤드(16)의 하측에 소정의 용액유동공간을 두고 용기의 상부에 설치되며 그 평면상에 다수개의 분배공(미도시)이 형성되는 서플라이 그릴 플레이트(Supply Grill Plate)(17)와, 상기 용기(11)의 하측에 장착되어 낙하하는 용액을 용액배출부(11a)로 차별, 통과시키는 차폐용 배플(Baffle)(18)과, 상기 케미컬 공급라인(14)의 일측에서 연동되어 용기(11)의 측면과 연통되는 바이패스 라인(19)으로 구성된다.Among the cleaning equipment according to the present invention, first, the chemical cleaning device, as shown in Figure 3, the lower portion of the 'pecking' type of the cleaning container (11) is formed in the solution discharge portion (11a), and the solution discharge portion ( A chemical supply line 14 in communication with 11a) and provided with a circulation pump 12 and a circulation filter 13, a flexible line 15 in communication with the chemical supply line 14, and its flexible A supply head 18 coupled to the end of the line 15 and a predetermined fluid flow space below the supply head 16 are installed on the top of the vessel and a plurality of distribution holes (not shown) on the plane. The supplied supply grill plate (17) and the shielding baffle (18) for discriminating and passing the solution falling on the lower side of the container (11) to the solution discharge portion (11a). And a bypass line 19 interlocked with one side of the chemical supply line 14 to communicate with a side surface of the container 11. It is configured.
한편, 초순수 세정장지는 도 4에 도시된 바와 같이, 하부가 '깔떼기'형으로 용액배출부(21a)가 형성된 세정용기(21)와, 별도의 초순수 공급탱크(미도시)와 연동되는 초순수 공급라인(22)과, 상기 초순수 공급라인(22)과 연동되는 플렉시블 라인(23)과, 그 플렉시블 라인(23)의 단부에 걸합되는 공급헤드(24)와, 그 공급헤드(24)의 하측에 소정의 용액유동공간을 두고 용기(21)의 상부에 설치되며 그 평면상에 다수개의 분배공이 형성되는 서플라이 그릴 플레이트(Supply Grill Plate)(25)와, 상기 용기(21)의 하측에 장착되어 낙하하는 용액을 용액배출부(21a)로 차별, 통과시키는 차폐용 배플(Baffle)(26)과, 그 차폐용 배플(26)을 통해 용기(21)의 외부로 빠져나오는 용액의 양만큼 다시 초순수를 공급하기 위하여 상기 용기의 하단과 연결되는 개도조절 밸브(27)와, 상기 초순수 공급라인922)의 일측에서 연통되어 용기(21)의 측면과 연통되는 바이패스 라인(28)으로 구성된다.Meanwhile, as shown in FIG. 4, the ultrapure water cleaning rinse is connected to a cleaning container 21 having a solution discharge part 21a formed at a lower portion of a 'plow' type and a separate ultrapure water supply tank (not shown). A supply line 22, a flexible line 23 interlocked with the ultrapure water supply line 22, a supply head 24 fitted to an end of the flexible line 23, and a lower side of the supply head 24. A supply grill plate 25 installed at an upper portion of the vessel 21 with a predetermined solution flow space therein and having a plurality of distribution holes formed on the plane thereof, and mounted below the vessel 21. Ultrapure water again by the amount of solution exiting the outside of the container 21 through the shielding baffle 26 and the shielding baffle 26 for discriminating and passing the falling solution to the solution discharge part 21a. An opening control valve 27 connected to the lower end of the container to supply the Is communicated from the one side of the line 922) is configured as a bypass line (28) in fluid communication with the side surface of the container 21.
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.
도면중 미설명 부호인 B1,B1',B2,B2',B3는 밸브, D는 드레인 관, W는 웨이퍼이다.In the drawings, reference numerals B1, B1 ', B2, B2', and B3 denote valves, D denotes drain pipes, and W denotes wafers.
상기와 같이 구성되는 본 고안에 의한 세정장비에 있어서, 먼저 케미컬 세정장치는, 웨이퍼(W)가 침적되기 이전의 상태에서는 상기 공급헤드(16)가 오픈(Up상태)되어 용기(11)의 상단 측면과 바이패스 라인(19)을 통해 용액이 용기(11)로 공급되고, 그 공급되는 용액은 배플(18)을 통해 펌핑되어 다시 순환된다.In the cleaning equipment according to the present invention configured as described above, first, in the chemical cleaning apparatus, in the state before the wafer W is deposited, the supply head 16 is opened (up state), and the upper end of the container 11. The solution is fed to the vessel 11 via the side and bypass line 19, which is pumped through the baffle 18 and circulated again.
다음, 웨이퍼(W)가 용기(11)내에 침적되면, 공급헤드(16)는 크로즈(Down상태)되는데, 이때 바이패스 라인(19)은 밸브(B2)에 의해 차단되어 용액은 플렉시블 라인(15)을 통해서만 공급헤드(16)를 거쳐 서플라이 그릴 플레이트(17)에서 용기(11)의 각 부위로 분배되는 것이다. 여기서, 분배되는 용액은 배플(18)을 통해 펌핑되어 다시 순환하게 되므로 그 공급되는 양은 항상 일정하게 되는 것이다.Then, when the wafer W is deposited in the container 11, the supply head 16 is closed (down state), whereby the bypass line 19 is blocked by the valve B2 so that the solution is the flexible line 15 ) Is distributed from the supply grill plate 17 to each part of the vessel 11 via the feed head 16 only). Here, the dispensed solution is pumped through the baffle 18 and circulated again so that the amount supplied is always constant.
한편, 상기와 같이 케미컬 처리된 웨이퍼는 초순수 세정장지로 옮겨져 다시 세정작업을 하게 되는데, 이 공정에서도 상기 웨이퍼(W')가 침적되기 이전에는 바이패스 라인(27)을 통해 초순수가 공급되고, 그 공급되는 초순수는 개도조절밸브(28)에 의해 공급량이 조절되어 항상 용기(21)를 채우게 되는 것이다.Meanwhile, the chemically processed wafer is transferred to the ultrapure water cleaning rinse to be cleaned again. In this process, ultrapure water is supplied through the bypass line 27 before the wafer W 'is deposited. The ultrapure water to be supplied is to control the supply amount by the opening control valve 28 to always fill the container (21).
다음, 웨이퍼(W')가 침적하게 되면, 상기 초순수 공급라인(22)과 플렉시블 라인(23)과 공급헤드(24)를 통해 초순수가 공급되어 서플라이 그릴 플레이트(25)에서 웨이퍼(W')의 각 부위로 분배되고, 그 분배공급되는 초순수는 배플(26)을 통과하여 배출되는데, 이때 개도조절밸브(28)에 의해 그 배출되는 양만큼씩 새롭게 초순수가 공급되는 것이다.Next, when the wafer W 'is deposited, ultrapure water is supplied through the ultrapure water supply line 22, the flexible line 23, and the supply head 24 to supply the wafer W ′ from the supply grill plate 25. The ultrapure water distributed to each part is supplied and discharged through the baffle 26, and the ultrapure water is newly supplied by the amount of discharged by the opening control valve 28.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 세정장비는, 세정용기의 상측에 설치되어 용액을 공급하는 공급수단과, 그 공급수단으로부터 분배,공급되는 용액이 차별적으로 세정용기를 통과하도록 하는 배출수단으로 구성함으로써, 각 용기에서 용액이 정체되거나 또는 이물질이 존재하지 않게 하여 식각과 세정이 균일하게 되도록 하고, 특히 케미컬 용기에 있어서는 용액이 균일하게 토출되도록 하여 식각균일도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the semiconductor wafer cleaning apparatus according to the present invention includes a supply means installed on the upper side of the cleaning container and supplying a solution, and a discharge means for differentially passing the solution dispensed and supplied from the supply means. In this case, the solution is stagnant or foreign matter does not exist in each container so that the etching and cleaning are uniform, and in particular, the chemical container has the effect of uniformly discharging the solution to improve the etching uniformity.
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