KR20030062143A - 피처리물의 처리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

증기를 사용하여 반도체 기판을 처리하는 방법 및 장치가 개시되어 있다. 케미컬을 가열하여 증기를 만든다. 그리고, 증기를 반도체 기판이 마련되어 있는 챔버로 제공한다. 따라서, 상기 증기를 사용하여 상기 반도체 기판을 세정한다. 그리고, 상기 세정에 사용된 증기는 냉각시킨다. 이에 따라, 상기 증기는 액화 현상에 의해 케미컬로 만들어 진다. 그리고, 상기 케미컬은 다시 탱크로 회수된다. 따라서, 상기 증기를 사용하여 반도체 기판 등과 같은 피처리물의 세정을 원할하게 실시할 수 있다.

Description

피처리물의 처리 방법 및 장치{Method and apparatus for treating a processed article}

본 발명은 피처리물의 처리 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 증기(fume)를 사용하여 반도체 기판을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근, 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능 면에 있어서, 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하여, 상기 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다.

상기 제조 기술이 발전함에 따라, 상기 반도체 장치를 제조할 때 파티클 등과 같은 오염 물질에 대한 관리를 철저하게 실시하고 있다. 그러나, 상기 엄격한 관리에도 불구하고, 상기 반도체 장치로 제조하는 반도체 기판 표면에 상기 오염 물질이 흡착되는 경우가 빈번하게 발생한다. 따라서, 상기 반도체 장치의 제조에서는, 상기 오염 물질을 제거하기 위한 세정을 제조 전반에 걸쳐 수행한다.

그리고, 상기 세정은 배스(bath)에 수용되어 있는 케미컬에 상기 반도체 기판을 딥핑(dipping)시키는 방법을 주로 사용한다.

상기 배스를 포함하는 세정 장치에 대한 일 예는 미합중국 특허 제4,924,890호(issued to Giles et al.)에 개시되어 있다.

도 1은 종래의 세정 장치를 나타낸다. 상기 장치(10)는 케미컬(104)을 수용하기 위한 배스(100) 및 케미컬(104)을 가열하기 위한 히터(102)를 포함한다. 따라서, 히터(102)로 가열시킨 케미컬(100)을 사용하여 반도체 기판(106)을 세정한다. 이때, 상기 케미컬(104)은 약 50℃로 가열된다.

상기 세정에서는 케미컬(104)을 가열시키기 때문에 증기가 발생한다. 그러나, 상기 증기를 처리하기 위한 부재가 마련되어 있지 않다. 따라서, 상기 증기가 외부로 배출됨에 따라 작업자에게 심각한 영향을 끼칠 수 있다. 그리고, 상기 증기로 배출된 양만큼 케미컬(104)이 줄어들기 때문에 케미컬(104)의 사용량을 증가시킨다.

또한, 상기 세정을 계속적으로 실시함에 따라 케미컬(104) 내에는 반도체 기판(106)으로부터 탈락된 오염 물질이 존재하게 된다. 따라서, 케미컬(104)을 수시로 교체해야 한다. 그리고, 히터(102)가 배스(100) 내에 수용되어 있기 때문에 반도체 기판(106)과의 접촉으로 인한 히터(102)의 파손이 우려된다.

본 발명의 제1목적은, 증기를 사용하여 반도체 기판 등과 같은 피처리물을 세정하기 위한 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제2목적은, 증기를 사용하여 반도체 기판 등과 같은 피처리물을 세정하기 위한 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.

상기 제1목적을 달성하기 위한 방법은, 케미컬을 가열하여 증기를 만드는 단계와, 상기 증기를 사용하여 피처리물을 처리하는 단계와, 상기 증기를 액화시켜 상기 케미컬로 만드는 단계 및 상기 케미컬을 회수하는 단계를 포함한다.

상기 제2목적을 달성하기 위한 장치는, 케미컬을 수용하기 위한 탱크와, 상기 케미컬을 가열하기 위한 히터와, 상기 케미컬을 가열함으로서 발생되는 증기를 사용하여 피처리물을 처리하기 위한 챔버와, 상기 피처리물의 처리에 사용된 증기를 액화시켜 상기 케미컬로 만들기 위한 액화 수단과, 상기 탱크와 챔버 사이를 연결하고, 상기 탱크로부터 상기 챔버로 상기 증기를 제공하기 위한 제공 라인 및 상기 탱크와 챔버 사이를 연결하고, 상기 챔버로부터 상기 탱크로 상기 케미컬을 회수하기 위한 회수 라인을 포함한다.

따라서, 상기 증기를 사용하여 반도체 기판 등과 같은 피처리물의 세정을 원할하게 실시할 수 있다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

상기 세정에서, 상기 케미컬을 80℃ 미만으로 가열시킬 경우 상기 증기가 많이 발생하지 않는다. 그리고, 상기 케미컬을 120℃를 초과하여 가열시킬 경우 상기 히터에 손상이 가해진다. 따라서, 상기 케미컬을 80 내지 120℃로 가열시키는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 케미컬을 100℃로 가열시키는 것이 보다 바람직하다.

상기 장치는 미세 오염 물질의 세정에 적극적으로 응용하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 장치는 반도체 기판 등의 세정에 응용할 수 있다.

상기 세정에서, 상기 증기의 액화는 일정 압력 하에서 상기 증기를 냉각시키는 방법을 채택한다. 따라서, 상기 액화 수단은 냉각수 또는 냉각 기체 등을 플로우시키는 냉각 라인을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 냉각수 또는 냉각 기체 등은 상기 케미컬의 종류에 따라 다양하게 채택할 수 있다. 또한, 상기 액화 수단은 상기 피처리물이 마련되는 위치보다 높은 부위에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 피처리물의 세정에 사용된 증기를 냉각시켜야 하기 때문이다.

또한, 상기 장치는 상기 챔버 상부를 밀폐시키는 밀폐 수단을 포함하는 것이 바람직한다. 이는, 상기 증기가 외부로 배출되는 것을 방지하기 위함이다.

그리고, 상기 장치는 상기 회수 라인에 상기 회수 케미컬을 필터링하기 위한 필터를 포함하는 것이 바람직하다. 이는, 상기 세정을 통하여 처리된 오염 물질 등이 상기 케미컬 내에 유입되는 것을 방지하기 위함이다.

이와 같이, 본 발명은 증기를 사용하여 피처리물을 세정한다. 그리고, 상기 세정에 사용된 증기는 액화를 통하여 케미컬로 만들어 회수한다. 따라서, 상기 증기로 인한 안전성을 충분히 확보할 수 있고, 상기 케미컬의 사용량을 최소화할 수 있다. 그리고, 히터와 피처리물이 별도의 공간에 수용되기 때문에 상기 히터를 안전하게 사용할 수 있다. 또한, 상기 케미컬에 오염 물질이 섞이지 않기 때문에 상기 케미컬을 장시간 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 세정 장치를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 상기 장치(20)는 케미컬(300)을 수용하기 위한 탱크(200) 및 케미컬(300)을 가열하기 위한 히터(202)를 포함한다. 그리고, 세정을 위한 반도체 기판(206)을 수용하는 챔버(204)를 포함한다. 따라서, 히터(202)를 사용하여 케미컬(300)을 가열함으로서 증기(302)가 발생한다.

또한, 상기 장치(20)는 탱크(200)로부터 챔버(204)로 상기 증기(302)를 제공하기 위한 제공 라인(212) 및 챔버(204)로부터 탱크(200)로 상기 세정에 사용된 증기(302)를 회수하는 회수 라인(214)을 포함한다. 따라서, 제공 라인(212) 및 회수 라인(214)은 탱크(200)와 챔버(204) 사이에 연결된다.

그리고, 상기 증기(302)를 액화시키는 액화부(208)를 포함한다. 이에 따라, 상기 증기(302)를 액화시켜 다시 케미컬(200)로 만든다. 또한, 회수 라인(214)에는 필터(216)가 설치되어 있다. 필터(216)는 회수되는 케미컬(300) 내에 포함되어 있는 오염 물질들을 필터링한다. 따라서, 탱크(200)에는 오염 물질이 제거된 케미컬(300)만이 회수된다.

또한, 챔버(204) 상부에는 상기 증기(302)가 외부로 배출되는 것을 방지하기 위한 커버(210)가 배치되어 있다.

도 3은 상기 장치를 사용한 반도체 기판의 세정 방법을 나타낸다.

도 3을 참조하면, 탱크(200) 내에 수용되어 있는 케미컬(300)을 100℃의 온도로 가열시켜 증기(302)를 발생시킨다.(S30 단계)

이어서, 상기 증기(302)를 챔버(204)로 제공한다.(S32 단계) 그리고, 상기 증기(302)를 사용하여 상기 반도체 기판(206)의 세정을 실시한다.(S34 단계) 따라서, 상기 반도체 기판(206) 상에 흡착되어 있는 오염 물질들이 제거된다.

그리고, 상기 증기(302)는 상기 챔버(204)의 상부로 이동하게 된다. 이때, 상기 챔버(204) 상부는 커버(210)로 밀폐되어 있기 때문에 상기 챔버(204) 외부로 빠져나기지 못한다. 이와 같이, 상기 챔버(204) 상부로 이동된 증기는 액화부(208)에 의해 액화된다.(S36 단계) 즉, 상기 증기(204)는 상기 액화부(208)에 의해 냉각됨으로서 케미컬(300)로 변화한다.

이어서, 상기 케미컬(300)은 회수 라인(214)을 통하여 상기 탱크(200)로 회수된다.(S38 단계) 이때, 상기 케미컬(300)은 상기 필터(216)를 통과함으로서 오염 물질이 제거된다. 따라서, 깨끗한 케미컬(300)이 상기 탱크(200)로 회수된다.

따라서, 본 발명에 의하면 증기를 세정에 사용한다. 그리고, 상기 세정에 사용된 증기는 액화를 통하여 케미컬로 만들어 회수한다. 이와 같이, 상기 증기의 배출을 차단하고, 상기 증기를 회수하여 다시 사용함으로서 상기 증기가 외부 환경에끼치는 영향을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 상기 케미컬의 사용량을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 히터가 별도로 배치되기 때문에 안정성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 상기 케미컬에 오염 물질이 섞이지 않기 때문에 상기 케미컬을 장시간 사용할 수 있다. 그리고, 상기 케미컬이 상기 반도체 기판 등과 같은 피처리물에 직접 접촉하지 않기 때문에 상기 케미컬로 인하여 상기 피처리물에 가해지는 손상을 최소화할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 케미컬을 사용한 세정을 안정적으로 실시할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (7)

1. 케미컬을 가열하여 증기를 만드는 단계;

   상기 증기를 사용하여 피처리물을 처리하는 단계;

   상기 증기를 액화시켜 상기 케미컬로 만드는 단계; 및

   상기 케미컬을 회수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피처리물의 처리 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 케미컬은 80 내지 120℃의 온도로 가열시키는 것을 특징으로 하는 피처리물의 처리 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 액화는 상기 증기를 냉각시킴으로서 일어나는 것을 특징으로 하는 피처물의 처리 방법.
4. 케미컬을 수용하기 위한 탱크;

   상기 케미컬을 가열하기 위한 히터;

   상기 케미컬을 가열함으로서 발생되는 증기를 사용하여 피처리물을 처리하기 위한 챔버;

   상기 피처리물의 처리에 사용된 증기를 액화시켜 상기 케미컬로 만들기 위한 액화 수단;

   상기 탱크와 챔버 사이를 연결하고, 상기 탱크로부터 상기 챔버로 상기 증기를 제공하기 위한 제공 라인; 및

   상기 탱크와 챔버 사이를 연결하고, 상기 챔버로부터 상기 탱크로 상기 케미컬을 회수하기 위한 회수 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 피처리물의 처리 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 챔버의 상부에 상기 챔버를 밀폐시키기 위한 커버를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 피처리물의 처리 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 액화 수단은 상기 피처리물이 마련되는 부위보다 높은 부위의 챔버 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 피처리물의 처리 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 회수 라인에 상기 회수 케미컬을 필터링하기 위한 필터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 피처리물의 처리 장치.