KR20030008448A

KR20030008448A - 보조 싱크대를 갖는 습식 세정 장치의 배쓰 유닛

Info

Publication number: KR20030008448A
Application number: KR1020010043098A
Authority: KR
Inventors: 유동준; 오종운
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2003-01-29

Abstract

본 발명은 습식 세정 장치 내에서 세정에 사용되는 용액의 누출을 방지하도록 하는 보조 싱크대를 갖는 습식 세정 장치의 배쓰 유닛에 관한 것으로서, 반도체 웨이퍼가 적치되어 수세되는 배쓰와, 그 배쓰 내에 적치되는 반도체 웨이퍼로 세정액을 분사하는 샤워기와, 배쓰에 설치되어 수세에 사용된 세정액을 배출시키는 배수 밸브와, 배쓰가 일정 간격을 갖도록 탑재되어 배쓰로부터 범람하는 세정액이 일차로 담수되어 장비의 외부로 배출되도록 하는 싱크대, 및 싱크대 하부에 설치되어 싱크대 내의 세정액을 배출시키는 배수구를 구비하는 보조 싱크대를 갖는 배쓰 유닛에 있어서, 싱크대 내에 설치된 보조 싱크대를 더 포함하며 상기 배쓰가 그 보조 싱크대 내에 적치되는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 보조 싱크대는 싱크대와의 사이로 세정액이 침투하는 것을 방지하는 차단 가이드가 설치된다. 이에 따르면, 싱크대 내측에 일체형으로 성형된 보조 싱크대가 설치되어 누출 부분이 사전에 제거되고 또한 싱크대가 이중으로 구성되어 누출 부분을 사전에 제거하여 설비의 수명을 연장시킬 수 있으며 누출로 인한 환경 오염 요소가 제거되어 환경 오염을 방지한다.

Description

보조 싱크대를 갖는 습식 세정 장치의 배쓰 유닛{Bath unit having subsidy sink receptacle}

본 발명은 습식 세정 장치의 배쓰 유닛(bath unit)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 습식 세정 장치 내에서 세정에 사용되는 용액의 누출을 방지하도록 하는 보조 싱크대를 갖는 습식 세정 장치의 배쓰 유닛에 관한 것이다.

반도체 소자는 실리콘 기판에 산화막을 성장시키고 불순물을 침적시키며 침적된 불순물을 반도체 웨이퍼 내로 원하는 깊이까지 침투시키는 확산공정과, 식각이나 이온주입이 될 부위의 보호 부위를 선택적으로 한정하기 위해 마스크나 레티클(reticle)의 패턴을 웨이퍼 위에 만드는 사진공정, 감광액 현상이 끝난 후 감광액 밑에 성장되거나 침적 또는 증착된 박막들을 가스나 화학약품을 이용하여 선택적으로 제거하는 식각공정, 및 화학기상증착(CVD;Chemicl Vapor Deposition)이나 이온주입 또는 금속증착 방법을 이용하여 특정한 막을 형성시키는 박막공정 등의 단위 공정을 여러 차례 걸치면서 제조된다.

그리고, 각 단위 공정들의 수행 과정에서 웨이퍼를 세정하는 세정 공정이 수행된다. 세정 공정은 집적회로의 집적도가 높아져감에 따라 여러 종류의 반도체 박막이 다층으로 적층된 구조의 미세 패턴을 가공해야 할 필요성의 증가에 따른 반도체 소자 제조시 발생되는 공정불량을 줄이기 위하여 여러 차례 진행된다. 이러한 세정 공정은 배쓰에 웨이퍼를 수용하여 소정의 화학 처리제로 세정하는 습식 세정이 많이 이용된다.

습식 세정을 수행하는 설비로서 소위 '웨트 스테이션(wet station)'이라 불리는 습식 세정 설비가 잘 알려져 있다. 이 습식 세정 설비는 소정의 화학 처리제로 로딩(loading)되는 반도체 웨이퍼를 세정하는 케미컬 배쓰 유닛(chemical bathunit)과 세정에 사용된 화학 처리제를 단시간 내에 반도체 웨이퍼에서 제거하는 HQDR 유닛(Hot Quick Dumped Rinse unit), 탈이온수를 이용하여 반도체 웨이퍼를 최종적으로 수세하는 세정 배쓰 유닛 등 복수의 배쓰 유닛 및 스핀 드라이(spin dry) 작업을 실시하여 반도체 웨이퍼 상에 존재하는 물기를 제거하는 건조 유닛 등을 구비한다.

도 1은 종래 기술에 따른 습식 세정 장치의 배쓰 유닛의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 이 배쓰 유닛은 HQDR 배쓰 유닛이다.

도 1에 나타난 바와 같이 종래 HQDR 배쓰 유닛(120)은 인-라인(in-line) 형태로 형성되는 습식 세정 장치의 일련의 배쓰 유닛들 중의 하나로서, 반도체 웨이퍼(10)가 수용되어 수세되는 HQDR 배쓰(121)와 그 HQDR 배쓰(121)의 45°상단 부분 양쪽에서 적치되는 반도체 웨이퍼(10)에 탈이온수(60)를 분사하는 1조의 샤워기(141)를 구비한다. HQDR 배쓰(121) 하부에는 수세 과정에서 기포를 발생시키는 버블러(125)가 설치되어 있고 일측에는 수세에 사용된 탈이온수(60)를 배출시키기 위한 배수 밸브(123)가 설치되어 있다. HQDR 배쓰(121)는 배수 또는 범람하는 탈이온수(60)를 수용하는 싱크대(131)에 내측 상면에 설치된 배쓰 가이드(135)에 안착된다. 배수 밸브(123)로부터 배수된 또는 범람됨 탈이온수(60)를 배출시키기 위한 배수구(133)가 싱크대(131) 하부에 설치되어 있다.

이와 같은 종래 기술에 따른 습식 세정 장치의 HQDR 배쓰 유닛은 빠른 시간 내에 반도체 웨이퍼 상에 잔존하는 화학 처리제를 제거할 수 있으며, 특히 화학 처리제가 소정의 점도를 갖는 경우에는 이와 같은 샤워 방식의 퀵 세정이 더욱 효과적이다. 그러나, 종래의 HQDR 배쓰 유닛에서 싱크대는 일반적으로 피브이씨(PVC) 재질의 복수의 패널(panel)이 접합되어 구성되어 있어 고온에서 장시간 사용하면 접합 부위에서 미세한 구멍이 발생되어 누출이 발생된다. 따라서, 장시간 사용 후 누출의 방지를 위하여 용접을 실시하게 된다. 따라서, 누출이 발생되는 부위를 수리하기 위하여 많은 경비와 시간이 소비되며, 누출 부분의 수리로 인한 설비의 정지가 필요하여 생산에 많은 문제가 발생된다. 또한, 누출 부위로 인한 설비의 수명 단축 및 누출되는 탈이온수 또는 화학 용액으로 인하여 생산라인의 환경을 오염시킨다.

따라서 본 발명의 목적은 전술한 바와 같은 문제를 발생시키는 누출 부분을 사전에 제거하여 설비의 수명 연장 및 누출로 인한 환경 오염 요소를 제거하여 환경 오염을 방지하는 보조 싱크대를 갖는 습식 세정 장치의 배쓰 유닛을 제공하는 데에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 습식 세정 장치의 배쓰 유닛의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 습식 세정 장치의 배쓰 유닛의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10; 반도체 웨이퍼11; 웨이퍼 카세트

20; 배쓰 유닛(bath unit)21; 배쓰(bath)

23; 배수밸브(drain valve)25; 버블러(bubbler)

31; 싱크대33; 배수구

35; 배쓰 가이드(bath guide)41; 샤워기

51; 보조 싱크대53; 보조 싱크대 배수구

55; 유입 차단 가이드60; 탈이온수

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보조 싱크대를 갖는 습식 세정 장치 배쓰 유닛은, 반도체 웨이퍼가 적치되어 수세되는 배쓰와, 그 배쓰 내에 적치되는 반도체 웨이퍼로 세정액을 분사하는 샤워기와, 배쓰에 설치되어 수세에 사용된 세정액을 배출시키는 배수 밸브와, 배쓰가 일정 간격을 갖도록 탑재되어 배쓰로부터 범람하는 세정액이 일차로 담수되어 장비의 외부로 배출되도록 하는 싱크대, 및 싱크대 하부에 설치되어 싱크대 내의 세정액을 배출시키는 배수구를 구비하는보조 싱크대를 갖는 배쓰 유닛에 있어서, 싱크대 내에 설치된 보조 싱크대를 더 포함하며 상기 배쓰가 그 보조 싱크대 내에 적치되는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 보조 싱크대는 싱크대와의 사이로 세정액이 침투하는 것을 방지하는 차단 가이드가 설치되어 있도록 한다. 본 발명에 따른 보조 싱크대를 갖는 습식 세정 장치의 배쓰 유닛은 고온(약 80℃)의 탈이온수로 웨이퍼를 수세하는 HQDR에 유닛에 적용될 수 있다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 보조 싱크대를 갖는 습식 세정 장치의 배쓰 유닛을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명에 따른 보조 싱크대를 갖는 배쓰 유닛으로서 HQDR 배쓰 유닛의 구조를 나타낸 개략 단면도이다.

도 2에 도시된 본 발명에 따른 HQDR 배쓰 유닛(10)은 세정액으로서 탈이온수(60)를 사용하며, 반도체 웨이퍼(10)가 적치되어 수세되는 HQDR 배쓰(21)의 45°상단 부분 양쪽에 1조의 샤워기(41)를 구비하고 있다. HQDR 배쓰(31) 내의 수세에 사용된 탈이온수를 배출시키기 위한 배수 밸브(23)가 HQDR 배쓰(31)의 일측에 설치되어 있다. 그리고, HQDR 배쓰(21)의 내측 하부에 기포를 발생시키는 버블러(25)가 설치되어 있다. HQDR 배쓰(21)는 배쓰 가이드(35)에 안착된다.

HQDR 배쓰(21)는 싱크대(51)와 보조 싱크대(51) 내에 설치된다. 싱크대(21)와 동일한 형태로서 테프론(teflon) 재질로 이루어진 보조 싱크대(51)가 HQDR 배쓰(31)와 싱크대(31)의 사이에서 싱크대(31)에 밀착되도록 설치되어 있다. 보조 싱크대(51)의 하부에 형성된 보조 싱크대 배수구(53)가 싱크대(31)의 배수구(33)내로 삽입되어 있다.

싱크대(31)와 테프론 재질로 새롭게 제작된 보조 싱크대(51) 틈새로 탈이온수(60)가 유입되면 일정 시간이 흐른 뒤에 누설 요인으로 작용할 수 있으므로 탈이온수가 유입되지 않도록 보조 싱크대(51)와 상단 부분에 싱크대(31)와의 사이공간으로의 유입을 막는 차단 가이드(55)가 설치되어 있다.

이와 같은 구조를 갖는 HQDR 배쓰 유닛에서 웨이퍼상의 화학 처리제를 제거하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 화학 처리제에 의해 표면상의 유기물이 제거된 복수 매의 반도체 웨이퍼(10)들을 탑재한 웨이퍼 카세트(11)가 HQDR 배쓰(21) 내부에 적치된다. 이어 도시되지 않은 감지장치에 의해 웨이퍼 카세트(11)가 감지되면 이 감지장치로부터의 감지신호에 따라 HQDR 배쓰(21) 상부에 설치된 샤워기(41)로부터 카세트 웨이퍼(11)를 향하여 약 80℃의 탈이온수(60)가 분사되면서 반도체 웨이퍼(10)에 붙은 파티클(particle)을 떨어내고 화학 처리제를 제거한다. 이 과정에서 버블러(125)에서 기포를 발생하여 세정 효과를 상승시킨다. 이후 HQDR 배쓰(21)에 가득 채워진 탈이온수(60)는 범람하여 보조 싱크대(31)로 낙수되며 낙수된 탈이온수(60)는 보조 싱크대 배수구(53)와 싱크대(31)의 배수구(33)를 통하여 외부로 배출된다. 세정이 진행되는 과정에서 탈이온수(60)는 테프론 재질의 보조 싱크대(51) 내에 수용되어 누출이 방지된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 보조 싱크대를 갖는 배쓰 유닛에 따르면, 싱크대 내측에 일체형으로 성형된 보조 싱크대가 설치되어 누출 부분이 사전에 제거되고 또한 싱크대가 이중으로 구성되어 누출 부분을 사전에 제거하여 설비의 수명을 연장시킬 수 있으며 누출로 인한 환경 오염 요소가 제거되어 환경 오염을 방지한다.

Claims

반도체 웨이퍼가 적치되어 수세되는 배쓰와, 그 배쓰 내에 적치되는 반도체 웨이퍼로 탈이온수를 분사하는 샤워기와, 배쓰에 설치되어 수세에 사용된 세정액을 배출시키는 배수 밸브와, 배쓰가 일정 간격을 갖도록 탑재되어 배쓰로부터 범람하는 세정액이 일차로 담수되어 장비의 외부로 배출되도록 하는 싱크대, 및 싱크대 하부에 설치되어 싱크대 내의 세정액을 배출시키는 배수구를 구비하는 보조 싱크대를 갖는 배쓰 유닛에 있어서, 싱크대 내에 설치된 보조 싱크대를 더 포함하며 상기 배쓰가 그 보조 싱크대 내에 적치되는 것을 특징으로 하는 보조 싱크대를 갖는 습식 세정 장치의 배쓰 유닛.
제 1항에 있어서 상기 배쓰는 HQDR 배쓰인 것을 특징으로 하는 보조 싱크대를 갖는 습식 세정 장치의 배쓰 유닛.
제 1항에 있어서, 상기 보조 싱크대는 싱크대와의 사이로 세정액의 유입을 막는 차단 가이드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 보조 싱크대를 갖는 습식 세정 장치의 배쓰 유닛.