KR20040052181A - Apparatus and method for controlling a temperature of a chemical for a wet-etching equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 습식 식각설비용 케미컬 온도조절 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 온도/유량 콘트롤러, 히터 조절부, 보강 튜브 등과 같은 모듈의 작용을 통해, 가변형 온도조절 메카니즘, 케미컬 공급관 보강 메카니즘 등을 자연스럽게 구현하고, 이를 토대로 하여, 예컨대, "케미컬의 성분변화", "케미컬의 식각률저하", "케미컬 흄의 발생", "잦은 고장" 등과 같은 설비의 고질적인 문제점을 미리 차단시킬 수 있도록 하는 습식 식각설비용 케미컬 온도조절 장치에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 이러한 습식 식각설비용 케미컬 온도조절 장치를 이용한 케미컬 온도조절 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical temperature control device for a wet etching facility, and more specifically, through the action of a module such as a temperature / flow controller, a heater control unit, a reinforcement tube, a variable temperature control mechanism, a chemical supply pipe reinforcement mechanism, and the like naturally. And a wet type that can prevent the problems of equipment such as "chemical composition change", "chemical etch rate decrease", "chemical fume generation", "frequent failure", etc. based on this. It relates to a chemical temperature control device for each facility. Furthermore, the present invention relates to a chemical temperature control method using the chemical temperature control device for wet etching equipment.
최근, 반도체 제조관련 공정기술이 급격한 발전을 이루면서, 반도체 디바이스의 집적도 또한 점차 높아지는 추세에 있다.Recently, with the rapid development of semiconductor manufacturing process technology, the degree of integration of semiconductor devices is also gradually increasing.
이와 같이, 반도체 디바이스의 집적도가 높아지면서, 반도체 웨이퍼에 여러 종류의 반도체 박막을 다층으로 적층하는 기술 또한 급격한 발전을 이루고 있으며, 이에 맞물려, 반도체 박막을 미세하게 식각·가공하는 기술 또한 빠른 발전을 거듭하고 있다.As such, as the degree of integration of semiconductor devices increases, the technology of stacking multiple types of semiconductor thin films on a semiconductor wafer in multiple layers has also been rapidly developed. In conjunction with this, the technology of finely etching and processing semiconductor thin films has also rapidly developed. Doing.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 식각설비, 예컨대, 습식 식각설비(1) 체제 하에서, 공정대상 웨이퍼(4)는 내부 배쓰(2:Inner-bath) 내에 채워진 식각용 케미컬(C), 예컨대, HF 내에 담겨진 후, 이 케미컬(C)의 작용에 의해 자신에게 필요한 일련의 식각·가공절차를 수행 받게 된다. 이 경우, 내부 배쓰(2)에 채워진 케미컬(C)은 외부 배쓰(3:Outer-bath) 측으로 오버-플로우(Over-flow)된 후, 펌프(5), 댐퍼(6:Damper), 필터(7) 등의 추가 구성요소들을 차례로 거쳐 해당 내부 배쓰(2)로 다시 공급되는 일련의 순환구조를 형성하게 된다.As shown in FIG. 1, under a conventional etching apparatus such as a wet etching apparatus 1, the wafer 4 to be processed is filled with an etching chemical (C) filled in an inner bath (Inner-bath). For example, after being contained in HF, a series of etching and processing procedures required by the chemical (C) are performed. In this case, the chemical (C) filled in the inner bath (2) is overflowed to the outer bath (3: Outer-bath) side, the pump (5), damper (6: Damper), filter ( 7) through a series of additional components such as to form a series of circulation structure that is fed back to the corresponding internal bath (2).
이때, 펌프(5)는 내부 배쓰(2)로부터 외부 배쓰(3)로 오버-플로우된 케미컬(C)을 외부로 펌핑하는 역할을 수행하며, 댐퍼(6)는 펌프(5)의 작용에 의한 진동의 발생을 완충시켜, 주변 기구물 등의 물리적인 손상을 방지시키는 역할을 수행하고, 필터(7)는 내부 배쓰(2)측으로 순환되는 케미컬(C)을 필터링하여, 해당 케미컬(C)의 순도를 일정 수준 이상으로 유지시키는 역할을 수행한다.At this time, the pump (5) serves to pump the chemical (C) overflowed from the internal bath (2) to the external bath (3) to the outside, the damper (6) by the action of the pump (5) It buffers the occurrence of vibration, and prevents physical damage such as peripheral equipment, the filter 7 filters the chemical (C) circulated to the internal bath (2) side, the purity of the chemical (C) To maintain the level above a certain level.
이러한 종래의 체제 하에서, 통상, 앞서 언급한 식각용 케미컬(C)은 주위의 온도 변환에 민감하게 반응하는 특성을 갖고 있기 때문에, 항상, 일정한 온도를 유지시켜 주어야 하며, 만약, 이러한 온도가 유지되지 못하는 경우, 해당 케미컬(C)은 소정의 성분 변화를 일으켜, 정상적인 기능을 수행할 수 없게 된다.Under such a conventional system, usually, the aforementioned etching chemical (C) has a characteristic of reacting sensitively to ambient temperature conversion, and therefore, it must always maintain a constant temperature, and if such temperature is not maintained, If not, the chemical (C) causes a change in the predetermined component, it will be unable to perform a normal function.
이를 방지하기 위하여, 종래 에서는 도면에 도시된 바와 같이, 댐퍼(6) 및 필터(7) 사이에 항온 수 재킷(12:Constant temperature water jacket), 항온 수 공급 툴(11) 등의 조합으로 이루어지는 케미컬 온도조절 장치(10)를 구비하고, 이를 통해, 내부 배쓰(2)로 순환·공급되는 케미컬(C)이 주위의 온도 변화와 무관하게 항상 일정한 온도를 유지할 수 있도록 조절하고 있다.In order to prevent this, in the related art, as shown in the drawings, a chemical is composed of a combination of a constant temperature water jacket 12, a constant temperature water supply tool 11, and the like between the damper 6 and the filter 7. The temperature control device 10 is provided, and through this, the chemical C circulated and supplied to the internal bath 2 is adjusted to maintain a constant temperature at all times regardless of ambient temperature change.
이때, 항온 수 공급 툴(11)은 항온 수 재킷(12)의 내부로 특정 온도를 갖는 항온 수(W)를 지속적으로 공급함으로써, 펌프, 댐퍼(6) 및 필터(7)를 거쳐, 내부 배쓰(2)로 순환·공급되는 케미컬(C)이 주위의 온도 변화와 무관하게 항상 일정한 온도, 예컨대, 23℃ 정도의 온도를 유지할 수 있도록 조절하는 역할을 수행하며, 항온 수 재킷(12)은 항온 수 공급 툴(11)로부터 공급된 항온 수(W)의 저장공간을 확정·제공함으로써, 자신의 내부를 관통하는 공급관(8)을 흐르는 케미컬(C)의 온도가 항온 수(W)와의 물리적인 간접 접촉에 의해 실질적으로 조절될 수 있도록 유도하는 역할을 수행한다.At this time, the constant temperature water supply tool 11 continuously supplies constant temperature water W having a specific temperature to the inside of the constant temperature water jacket 12, thereby passing through the pump, the damper 6, and the filter 7 to the internal bath. Chemical (C) circulated and supplied to (2) serves to adjust to maintain a constant temperature, for example, a temperature of about 23 ℃ always irrespective of changes in ambient temperature, the constant temperature water jacket 12 is a constant temperature By determining and providing a storage space of the constant temperature water W supplied from the water supply tool 11, the temperature of the chemical C flowing through the supply pipe 8 penetrating the inside thereof is physically different from that of the constant temperature water W. It acts as a guide to be controlled substantially by indirect contact.
이러한 구성을 갖는 종래의 케미컬 온도조절 장치(10)에서, 앞서 언급한 바와 같이, 항온 수 공급 툴(11)은 항온 수 재킷(12)의 내부로 특정 고정온도를 갖는 항온 수(W)를 지속적으로 공급하는 방식을 취하여, 케미컬(C)의 온도를 조절하게 된다. 그러나, 이처럼, 케미컬(C)의 온도조절 메카니즘이 고정형 온도조절 메카니즘을 취하는 경우, 습식 식각설비(1)는 공정조건 변화에 의해, 웨이퍼(4)를 식각하는 케미컬(C)의 종류가 새롭게 바뀐다 하더라도, 자신에게 유입되는 모든 케미컬들이 각자의 개별 특성과 무관하게, 단지, 특정 고정온도, 예컨대, 23℃만을 지속적으로 유지할 수밖에 없게 되는 문제점을 감수할 수밖에 없게 된다.In the conventional chemical temperature regulating device 10 having such a configuration, as mentioned above, the constant temperature water supply tool 11 continuously maintains a constant temperature water W having a specific fixed temperature into the constant temperature water jacket 12. The temperature of the chemical (C) is adjusted by taking the manner of supplying the gas into the liquid. However, in this way, when the temperature control mechanism of the chemical (C) takes a fixed temperature control mechanism, the type of chemical (C) for etching the wafer (4) is newly changed in the wet etching equipment (1) by the change of the process conditions. Even so, regardless of their individual characteristics, all chemicals introduced to them are forced to take the problem of only being able to continuously maintain only a specific fixed temperature, for example, 23 ° C.
즉, 종래의 케미컬 온도조절 장치(10) 체제 하에서, 습식 식각설비(1)는 공정조건 변화에 의해, 식각용 케미컬이 "23℃의 온도를 필요로 하는 케미컬 A"에서, "35℃의 온도를 필요로 하는 케미컬 B", "50℃의 온도를 필요로 하는 케미컬 C" 등으로 교체된다 하더라도, 이 케미컬 B, 케미컬 C 등을 적합한 온도로 조절 받을 수 없는 문제점을 감수할 수밖에 없는 것이다.That is, under the conventional chemical temperature control system 10, the wet etching apparatus 1 is subjected to the change in process conditions, and thus the etching chemicals are " chemical A " Even if the chemical B "," chemical C requiring a temperature of 50 ℃ "and the like is replaced, the chemical B, chemical C, etc. will have to take the problem that can not be adjusted to a suitable temperature.
이 경우, 케미컬 B, 케미컬 C 등은 온도의 부적합으로 인해, 불필요한 성분 변화를 어쩔 수 없이 겪을 수밖에 없게 되며, 이 여파로, 케미컬 B, 케미컬 C 등을 기반으로 형성되는 반도체 레이어 역시, 자신에게 부여된 정상적인 기능을 수행할 수 없게 되고, 결국, 최종 완성되는 반도체 소자는 일정 수준 이상의 품질을 유지할 수 없게 된다.In this case, chemical B, chemical C, etc. are forced to suffer unnecessary component changes due to temperature incompatibility, and in the aftermath, a semiconductor layer formed on the basis of chemical B, chemical C, etc., is also given to itself. As a result, the semiconductor device may not be able to perform a normal function, and as a result, the final semiconductor device may not maintain a certain level or more of quality.
한편, 종래의 케미컬 온도조절 장치(10)에서, 앞서 언급한 바와 같이, 내부 배쓰(2)로부터 외부 배쓰(3)로 오버-플로우된 케미컬(C)은 펌프(5)의 펑핑 작용에 의해 펌핑되어 일련의 순환구조를 형성하게 된다. 그러나, 이 경우, 펌프(5)는 자신의 펌핑작용에 의해, 일정 크기의 진동이 외부로 출력되는 문제점을 야기할 수밖에 없게 되며, 이러한 진동은 댐퍼(6)가 배치되어 있음에도 불구하고, 항온 수 재킷(12)의 내부를 관통하는 공급관(8)측에 일련의 악영향을 미칠 수밖에 없게 되고, 결국, 해당 공급관(8)은 불가피하게 펌프(5)의 진동권내에 무방비 상태로 놓일 수밖에 없게 된다.On the other hand, in the conventional chemical temperature control device 10, as mentioned above, the chemical (C) overflowed from the inner bath (2) to the outer bath (3) is pumped by the pumping action of the pump (5) As a result, a series of circulation structures are formed. However, in this case, the pump 5 is forced to cause a problem that a certain amount of vibration is output to the outside by its pumping action, and this vibration is constant temperature water despite the damper 6 is arranged There is no choice but to exert a series of adverse effects on the side of the supply pipe 8 penetrating the inside of the jacket 12. As a result, the supply pipe 8 is inevitably placed unprotected in the vibration range of the pump 5.
이 상황에서, 별도의 조치가 취해지지 않으면, 공급관(8)은 펌프(5)의 진동에 따라, 불규칙적으로 유동되어, 항온 수 재킷(12)의 내벽과 반복·충돌함으로써, 자신의 일부에 미세한 균열(Cr)을 발생시킬 수밖에 없게 되며, 결국, 습식 식각설비(1)는 공급관(8)을 흐르는 케미컬(C)과, 항온 수 재킷(12) 내부의 항온 수(W)가 이 균열을 매개로 불필요하게 혼합되는 문제점을 감수할 수밖에 없게 된다.In this situation, if no further action is taken, the supply pipe 8 flows irregularly in response to the vibration of the pump 5, and repeats and collides with the inner wall of the constant temperature water jacket 12, so that a minute portion of the supply pipe 8 is fine. In the wet etching apparatus 1, the chemical (C) flowing through the supply pipe (8) and the constant temperature water (W) inside the constant temperature water jacket (12) mediate the crack. As a result, there is no choice but to suffer the unnecessary mixing.
이처럼, 공급관(8)을 흐르는 케미컬(C)과, 항온 수 재킷(12) 내부의 항온 수(W)가 불필요하게 섞이는 경우, 케미컬(C)은 항온 수(W)와의 혼합으로 인한 화학적인 변화로 인해, 그 자체 특성이 크게 훼손 될 수밖에 없게 되며, 결국, 습식 식각설비(1)는 웨이퍼(4)의 식각률이 대폭 저하되는 심각한 문제점을 감수할 수밖에 없게 된다.As such, when the chemical C flowing through the supply pipe 8 and the constant temperature water W inside the constant temperature water jacket 12 are unnecessarily mixed, the chemical C changes chemically due to mixing with the constant temperature water W. Due to this, its characteristics are inevitably largely impaired. As a result, the wet etching apparatus 1 is forced to take serious problems in which the etching rate of the wafer 4 is greatly reduced.
더욱이, 케미컬(C)과 항온 수(W)가 불필요하게 섞이는 경우, 습식 식각설비(1)의 내부 배쓰(2)에는 항온 수(W)의 영향으로 인해, 다량의 케미컬 흄(Chemical Fume)이 불가피하게 발생될 수밖에 없게 되며, 결국, 습식 식각설비(1)는 별다른 고장 원인 없이도, 자주 다운(Down)되는 심각한 문제점을 야기할 수밖에 없게 된다.Furthermore, when the chemical (C) and the constant temperature water (W) are unnecessarily mixed, a large amount of chemical fume is added to the internal bath (2) of the wet etching apparatus 1 due to the influence of the constant temperature water (W). Inevitably, the wet etching equipment 1 is inevitably generated, and thus, the wet etching apparatus 1 may cause serious problems that are frequently down without any cause of failure.
따라서, 본 발명의 목적은 소정의 공정조건 변화에 의해, 웨이퍼를 식각하는 케미컬의 종류가 새롭게 바뀌는 경우, 이에 맞추어, 케미컬의 온도를 탄력적으로 변환·셋팅(Setting)할 수 있는 일련의 모듈환경을 구축하고, 이를 통해, 내부 배쓰로 순환·공급되는 케미컬들이 항상 자신에게 가장 적합한 온도를 효율적으로 유지할 수 있도록 유도함으로써, 예측하지 못한 케미컬의 성분 변화를 미리 차단시키는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a series of module environments capable of flexibly converting and setting the temperature of a chemical when the type of chemical for etching a wafer is newly changed by a predetermined process condition change. This helps to prevent unexpected chemical component changes by inducing chemicals that are circulated and supplied to the internal bath to efficiently maintain the temperature most suitable for them.
본 발명의 다른 목적은 케미컬의 온도조절 메카니즘을 고정형 온도조절 메카니즘에서, 가변형 온도조절 메카니즘으로 변경하여, 케미컬의 성분 변화를 차단하고, 이를 통해, 해당 케미컬을 기반으로 형성되는 반도체 레이어의 기능향상을 유도함으로써, 최종 형성되는 반도체 소자의 품질을 일정 수준 이상으로 향상시키는데 있다.Another object of the present invention is to change the chemical temperature control mechanism from the fixed temperature control mechanism to the variable temperature control mechanism, to block the chemical component change, thereby improving the function of the semiconductor layer formed based on the chemical By inducing, it is to improve the quality of the finally formed semiconductor device to a certain level or more.
본 발명의 또 다른 목적은 펌프와 연결된 종래의 케미컬 공급관을 보강 튜브 내장형 구조로 변환하고, 이를 통해, 케미컬 공급관의 진동 내성을 극대화시킴으로써, 해당 케미컬 공급관이 펌프의 진동권 내에서도, 일련의 손상 없이, 정상적인 상태를 지속적으로 유지할 수 있도록 유도하는데 있다.Another object of the present invention is to convert the conventional chemical supply pipe connected to the pump into a reinforcement tube built-in structure, thereby maximizing the vibration resistance of the chemical supply pipe, so that the chemical supply pipe is within the vibration range of the pump, without a series of damage, It is to induce to maintain a normal state.
본 발명의 또 다른 목적은 케미컬 공급관의 손상 방지를 통해, 케미컬 및 항온 수(온도조절 수)의 혼합에 따른 케미컬의 불필요한 성분 변화를 미리 차단시킴으로써, "케미컬의 식각률 저하", "케미컬 흄의 발생", "설비의 잦은 고장" 등과 같은 종래의 문제점을 미리 차단시키는데 있다.Still another object of the present invention is to prevent unnecessary chemical changes due to mixing of chemical and constant temperature water (temperature controlled water) through preventing damage to the chemical supply pipe, thereby reducing "etching rate of chemical" and "generating chemical fume". To "prevent conventional problems," such as "frequent failures of equipment."
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다Further objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
도 1은 종래의 기술에 따른 습식 식각설비용 케미컬 온도조절 장치를 개념적으로 도시한 예시도.1 is an exemplary view conceptually showing a chemical temperature control device for a wet etching apparatus according to the prior art.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 식각설비용 케미컬 온도조절 장치를 개념적으로 도시한 예시도.2 is an exemplary view conceptually showing a chemical temperature control apparatus for a wet etching apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 습식 식각설비용 케미컬 온도조절 방법을 순차적으로 도시한 순서도.Figure 3 is a flow chart sequentially showing a chemical temperature control method for a wet etching equipment according to the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 습식 식각설비용 케미컬 온도조절 장치를 개념적으로 도시한 예시도.Figure 4 is an exemplary view conceptually showing a chemical temperature control device for a wet etching facility according to another embodiment of the present invention.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 케미컬 공급관을 통해 순환·공급되는 케미컬을 이용하여 반도체 웨이퍼를 습식 식각하는 습식 식각설비의 일부에 설치되는 습식 식각설비용 케미컬 온도조절 장치를 개시한다.In order to achieve the object described above, the present invention discloses a chemical temperature control apparatus for a wet etching apparatus installed in a part of a wet etching apparatus for wet etching a semiconductor wafer using chemicals circulated and supplied through a chemical supply pipe.
이때, 본 발명의 습식 식각설비용 케미컬 온도조절 장치는 케미컬 공급관을 밀착·삽입한 상태에서 고정·설치되고, 이 케미컬 공급관과 물리적으로 간접 접촉되는 온도조절 수 플로우 라인(Flow-line of a temperature control water)을 정의하며, 온도조절 수 플로우 라인을 흐르는 온도조절 수를 선택적으로 히팅하는 히터를 내장한 상태로, 서로 연통 되는 다수의 보강 튜브들과, 이 보강 튜브들 내에 내장된 히티와 전기적으로 연결되며, 히터의 발열량을 선택적으로 조절하는 히터 조절부와, 다수의 밸브들이 장착된 입·출력라인을 통해, 온도조절 수 플로우 라인과 연통 되며, 외부로부터 공급된 온도조절 수를 입·출력라인을 매개로 하여, 온도조절 수 플로우 라인으로 선택 출력하는 온도조절 수 공급부와, 습식 식각설비를 총괄·제어하는 메인 제어유닛과 신호 연결된 상태에서, 앞의 히터 조절부 및 밸브들과 전기적으로 교신하며, 메인 제어유닛의 제어에 따라, 히텅 온도 조절부 및 밸브들을 콘트롤하여, 히터의 발열량 및 온도조절 수의 공급유량을 선택적으로 제어하는 온도/유량 콘트롤러의 조합으로 이루어진다.At this time, the chemical temperature control apparatus for a wet etching apparatus of the present invention is fixed and installed in a state in which the chemical supply pipe is in close contact with and inserted therein, and a flow-line of a temperature control in physical contact with the chemical supply pipe. a plurality of reinforcing tubes communicating with each other and an electrical connection to the heaters embedded in the reinforcing tubes, with a heater defining a water and having a heater for selectively heating the temperature of the water flowing through the temperature control flow line. It is connected to the temperature control water flow line through the heater control unit for selectively controlling the heat output of the heater, and the input and output lines equipped with a plurality of valves, the input and output line A temperature control water supply unit that selectively outputs the output to a temperature control water flow line, a main control unit that controls and controls the wet etching equipment. In the connected state, the electrical communication with the preceding heater control unit and valves, and under the control of the main control unit, by controlling the tongue temperature control unit and valves, selectively supply the heating value of the heater and the supply flow rate of the temperature control water It consists of a combination of temperature / flow controllers to control.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 습식 식각설비용 케미컬 온도조절 장치 및 방법을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in more detail the apparatus and method for chemical temperature control for wet etching facilities according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명을 채용한 습식 식각설비, 예컨대, 배치타입(Batch type) 습식 식각설비(1) 체제 하에서, 공정대상 반도체 웨이퍼(4)는 내부 배쓰(2) 내에 채워진 식각용 케미컬(C), 예컨대, HF 내에 담겨진 후, 이 케미컬(C)의 작용에 의해 자신에게 필요한 일련의 식각·가공절차를 수행 받게 된다.As shown in FIG. 2, under a wet etching apparatus employing the present invention, for example, a batch type wet etching apparatus 1, the semiconductor wafer 4 to be processed is etched in an internal bath 2. After being contained in a molten chemical (C), for example, HF, a series of etching and processing procedures required by the chemical (C) are performed.
이 경우, 내부 배쓰(2)에 채워진 케미컬(C)은 외부 배쓰(3) 측으로 오버-플로우된 후, 펌프(5), 댐퍼(6), 필터(7) 등의 추가 구성요소들을 차례로 거쳐 해당 내부 배쓰(2)로 다시 공급되는 일련의 순환구조를 형성하게 된다.In this case, the chemical (C) filled in the inner bath (2) is overflowed to the outer bath (3) side, and then in turn through the additional components such as the pump (5), damper (6), filter (7) It forms a series of circulation structures that are fed back to the inner bath (2).
이때, 펌프(5)는 내부 배쓰(2)로부터 외부 배쓰(3)로 오버-플로우된 케미컬(C)을 외부로 펌핑하는 역할을 수행하며, 댐퍼(6)는 펌프(5)의 작용에 의한 진동의 발생을 완충시켜, 주변 기구물 등의 물리적인 손상을 방지시키는 역할을 수행하고, 필터(7)는 내부 배쓰(2)측으로 순환되는 케미컬(C)을 필터링하여, 해당 케미컬(C)의 순도를 일정 수준 이상으로 유지시키는 역할을 수행한다. 이 경우, 필터(7) 및 내부 배쓰(2) 사이에 배치된 밸브(9)는 상황에 따라, 선택적으로 온/오프됨으로써, 필요에 따라, 케미컬(C)이 외부로 손쉽게 드레인될 수 있도록 가이드 하는 역할을 수행한다.At this time, the pump (5) serves to pump the chemical (C) overflowed from the internal bath (2) to the external bath (3) to the outside, the damper (6) by the action of the pump (5) It buffers the occurrence of vibration, and prevents physical damage such as peripheral equipment, the filter 7 filters the chemical (C) circulated to the internal bath (2) side, the purity of the chemical (C) To maintain the level above a certain level. In this case, the valve 9 disposed between the filter 7 and the internal bath 2 is selectively turned on / off according to the situation, thereby guiding the chemical C to be easily drained to the outside as necessary. It plays a role.
이러한 습식 식각설비(1) 체제 하에서, 도면에 도시된 바와 같이, 댐퍼(6) 및 필터(7) 사이에는 일련의 공급관(9a)을 통해, 순환·공급되는 식각용 케미컬(C)의 온도를 조절하는 본 발명 고유의 케미컬 온도조절 장치(20)가 개재된다.Under such a wet etching apparatus 1 system, as shown in the drawing, the temperature of the etching chemical C circulated and supplied between the damper 6 and the filter 7 through a series of supply pipes 9a. A chemical temperature control device 20 inherent to the present invention is provided.
이때, 본 발명 고유의 케미컬 온도조절 장치(20)는 크게, 함체(21), 보강 튜브들(22), 히터 조절부(23), 온도조절 수 공급부(25), 온도/유량 콘트롤러(24), 온도센서(26) 등의 조합으로 이루어진다.At this time, the chemical temperature control device 20 inherent in the present invention is large, the housing 21, the reinforcement tubes 22, the heater control unit 23, the temperature control water supply unit 25, the temperature / flow controller 24 , The temperature sensor 26 and the like.
여기서, 보강 튜브들(22)은 케미컬 공급관(9a)을 밀착·삽입한 상태에서, 함체(21) 내부에 고정·설치되고, 이 케미컬 공급관(9a)의 외주면에 케미컬 공급관(9a)과 물리적으로 간접 접촉되는 온도조절 수 플로우 라인(22a)을 정의하는 구조를 취한다. 이 경우, 각 보강 튜브들(22)의 외주면에는 온도조절 수 플로우 라인(22b)을 흐르는 온도조절 수(Tw)를 선택적으로 히팅하는 히터(22a)가 예컨대, 코일 형태로 감겨져 내장되며, 각 보강 튜브(22)들은 연결 라인(22c)을 매개로 하여, 서로 연통 되는 구조를 이룬다.Here, the reinforcing tubes 22 are fixed and installed inside the enclosure 21 in a state in which the chemical supply pipe 9a is tightly inserted and inserted therein, and physically connected to the chemical supply pipe 9a on the outer circumferential surface of the chemical supply pipe 9a. It takes a structure defining a thermostatic water flow line 22a that is indirectly contacted. In this case, on the outer circumferential surface of each of the reinforcement tubes 22, a heater 22a for selectively heating the temperature control water Tw flowing through the temperature control water flow line 22b is wound and built in, for example, a coil, and each reinforcement is provided. The tubes 22 form a structure in communication with each other via the connection line 22c.
이때, 앞의 히터 조절부(23)는 각 보강 튜브(22)들 내에 내장된 히터(22a)와 전기적으로 일대일 연결된 상태에서, 각 히터(22a)의 발열량을 선택적으로 조절하는 역할을 수행하며, 온도조절 수 공급부(25)는 다수의 밸브들(27,28,29)이 장착된 입·출력라인(25a,25b)을 통해, 온도조절 수 플로우 라인(22b)과 연통된 상태에서, 외부로부터 공급된 온도조절 수(Tw)를 앞의 입·출력라인(25a,25b)을 매개로 하여, 온도조절 수 플로우 라인(22b)으로 선택 출력하는 역할을 수행한다. 이 경우, 온도조절 수(Tw)로는 예컨대, 초순수(De ionized water)가 사용될 수 있으며, 출력라인(25b)에 배치된 밸브(28)는 상황에 따라, 선택적으로 온/오프 됨으로써, 필요에 따라, 온도조절 수(Tw)가 외부로 손쉽게 드레인될 수 있도록 가이드 하는 역할을 수행한다.At this time, the heater control unit 23 of the preceding serves to selectively adjust the heat generation amount of each heater 22a in a state of being electrically connected to the heater 22a embedded in each of the reinforcing tubes 22, one, one, The temperature control water supply unit 25 is connected to the temperature control water flow line 22b through the input / output lines 25a and 25b equipped with a plurality of valves 27, 28, and 29. It serves to selectively output the supplied temperature control water Tw to the temperature control water flow line 22b via the input and output lines 25a and 25b. In this case, for example, deionized water may be used as the temperature control water Tw, and the valve 28 disposed in the output line 25b is selectively turned on / off according to the situation, It serves to guide the temperature control water (Tw) so that it can be easily drained to the outside.
이와 함께, 온도/유량 콘트롤러(24)는 앞의 습식 식각설비(1)를 총괄·제어하는 메인 제어유닛(Mu)과 신호 연결된 상태에서, 히터 조절부(23) 및 밸브들(27,28,29)과 전기적으로 교신하며, 이 상황에서, 메인 제어유닛(Mu)의 제어에 따라, 히터 조절부(23) 및 밸브들(27,28,29)을 콘트롤하여, 히터(22a)의 발열량 및 온도조절 수(Tw)의 공급유량을 선택적으로 제어하는 역할을 수행한다.In addition, the temperature / flow controller 24 is connected to the main control unit Mu, which controls and controls the wet etching equipment 1, in the state in which the heater control unit 23 and the valves 27, 28, 29), and in this situation, under the control of the main control unit Mu, the heater adjusting unit 23 and the valves 27, 28, 29 are controlled to generate the heat generation amount of the heater 22a and It serves to selectively control the supply flow rate of the temperature control water (Tw).
이외에, 온도센서들(26)은 앞서 언급한 보강 튜브(22)의 일부에 장착된 상태에서, 케미컬 공급관(9a) 내부의 온도를 센싱한 후, 그 센싱 결과를 상술한 온도/유량 콘트롤러(24)로 전송하는 역할을 수행한다.In addition, the temperature sensors 26 are mounted on a part of the aforementioned reinforcement tube 22, and after sensing the temperature inside the chemical supply pipe 9a, the temperature / flow controller 24 described above with the sensing result. ) To transmit to.
이러한 구성을 취하는 본 발명의 습식 식각설비용 케미컬 온도조절 장치(20) 체제 하에서, 상술한 바와 같이, 케미컬(C)의 흐름로를 제공하는 케미컬 공급관(9a)의 일부는 함체(21)를 기반으로 견고하게 고정·설치된 보강 튜브들(22)의 내부에 밀착·삽입된 구조를 형성한다. 물론, 이러한 케미컬 공급관(9a)의 배치구조는 본 발명 고유의 구성으로써, 종래의 케미컬 공급관은 이러한 구조를 전혀 취하지 않았다.Under the configuration of the chemical temperature control apparatus 20 for the wet etching apparatus of the present invention having such a configuration, as described above, a part of the chemical supply pipe 9a that provides the flow path of the chemical C is based on the housing 21. To form a structure in close contact with and inserted into the reinforcement tubes 22 that are firmly fixed and installed. Of course, this arrangement structure of the chemical supply pipe 9a is a configuration unique to the present invention, and the conventional chemical supply pipe does not take such a structure at all.
앞서 언급한 바와 같이, 종래의 경우, 케미컬 공급관은 별도의 보강 구조물 없이, 단지, 항온수 재킷의 내부를 관통하는 취약한 구조를 형성하였기 때문에, 펌프의 펌핑작용에 의해, 일정 크기의 진동이 자신에게 전달되는 경우, 펌프의 진동에 따라, 불규칙적으로 유동되어, 항온수 재킷의 내벽과 반복·충돌함으로써, 자신의 일부에 미세한 균열을 발생시킬 수밖에 없었으며, 결국, 습식 식각설비는 공급관을 흐르는 케미컬과, 항온수 재킷 내부의 항온수가 이 균열을 매개로 불필요하게 혼합되는 문제점을 감수할 수밖에 없었고, 그 결과, "케미컬의 식각률 저하", "케미컬 흄의 발생", "잦은 고장" 등과 같은 다양한 문제점을 야기할 수밖에 없었다.As mentioned above, in the conventional case, since the chemical supply pipe formed a fragile structure that penetrates the inside of the constant temperature water jacket only without a separate reinforcing structure, a vibration of a certain magnitude is applied to the pump by the pumping action of the pump. When delivered, the pump is irregularly flowed due to the vibration of the pump, so that the cracks are repeatedly generated and collided with the inner wall of the constant temperature water jacket, so that a small crack is generated in the part of the water. Inevitably, the constant temperature water inside the constant temperature jacket was forced to mix with the cracks. As a result, various problems such as "degradation of chemical etch rate", "chemical fume generation", "frequent failure", etc. I had no choice but to cause it.
그러나, 본 발명의 경우, 케미컬 공급관(9a)은 함체(21)를 기반으로 견고하게 고정·설치된 보강 튜브들(22)의 내부에 밀착·삽입된 구조를 취하기 때문에, 펌프(5)의 펌핑작용에 의해, 일정 크기의 진동이 자신에게 전달된다 하더라도, 일련의 손상 없이, 정상적인 상태를 지속적으로 유지할 수 있게 되며, 결국, 본 발명의 체제 하에서, 습식 식각설비(1)는 케미컬(C) 및 온도조절 수(Tw)가 불필요하게 섞이는 문제점을 손쉽게 피할 수 있게 되고, 그 결과, "케미컬의 식각률 저하", "케미컬 흄의 발생", "잦은 고장" 등과 같은 종래의 문제점을 전혀 일으키지 않게 된다.However, in the case of the present invention, since the chemical supply pipe 9a takes a structure in which the chemical supply pipe 9a is tightly inserted and inserted into the reinforcement tubes 22 that are firmly fixed and installed based on the enclosure 21, the pumping action of the pump 5 is performed. By this, even if a vibration of a certain magnitude is transmitted to itself, it is possible to continuously maintain a normal state without a series of damages, and, eventually, under the system of the present invention, the wet etching apparatus 1 is chemical and temperature C. The problem of unnecessarily mixing the adjustment water Tw can be easily avoided, and as a result, no conventional problems such as "decrease in etching rate of chemical", "generation of chemical fume", "frequent failure", etc. are caused.
한편, 본 발명의 체제 하에서, 내부 배쓰(2)에 채워진 케미컬(C)은 외부 배쓰(3) 측으로 오버-플로우된 후, 펌프(5)의 펌핑작용에 의해, 보강 튜브(22) 내부에 삽입된 케미컬 공급관(9a)으로 흘러들어, 내부 배쓰(2)로 다시 공급되는 일련의 순환구조를 형성하게 된다.On the other hand, under the regime of the present invention, the chemical C filled in the inner bath 2 is overflowed to the outer bath 3 side and then inserted into the reinforcement tube 22 by the pumping action of the pump 5. It flows into the chemical supply pipe 9a, which forms a series of circulation structures which are fed back to the internal bath 2.
이때, 상술한 바와 같이, 온도조절 수 공급부(25)는 입·출력라인(25a,25b)을 매개로 하여, 외부로부터 공급된 온도조절 수(Tw)를 케미컬 공급관(9a)의 외주면을 감싸는 온도조절 수 플로우 라인(22b)으로 선택 출력하는 절차를 진행하게 되며, 이 상황에서, 히터 조절부(23)는 각 보강 튜브들(22) 내에 내장된 히터(22a)의 발열량을 선택적으로 조절하여, 온도조절 수 플로우 라인(22b)을 따라 일정 속도로 플로우 되는 온도조절 수(Tw)를 히팅하는 절차를 진행하게 된다.At this time, as described above, the temperature control water supply unit 25 is a temperature surrounding the outer peripheral surface of the chemical supply pipe (9a) the temperature control water (Tw) supplied from the outside via the input and output lines (25a, 25b) A procedure of selectively outputting to the regulating water flow line 22b is performed. In this situation, the heater adjusting unit 23 selectively adjusts the amount of heat generated by the heater 22a embedded in each of the reinforcing tubes 22, A procedure of heating the temperature control water Tw flowing at a constant speed is performed along the temperature control water flow line 22b.
결국, 이러한 온도조절 수 공급부(25) 및 히터 조절부(23)의 연동 관계 하에서, 온도조절 수 플로우 라인(22b)을 따라 일정 속도로 플로우 되는 온도조절 수(Tw)는 히터(22a)의 작용에 의해 그 온도가 자연스럽게 변화될 수 있게 되며, 이 여파로, 케미컬 공급관(9a)을 흐르면서, 온도조절 수(Tw)와 물리적으로 간접 접촉되는 케미컬(C) 역시, 그 온도가 온도조절 수(Tw)의 온도변화에 맞추어, 자연스럽게 변화될 수 있게 된다.As a result, under the interlocking relationship between the temperature control water supply unit 25 and the heater control unit 23, the temperature control water Tw flowing at a constant speed along the temperature control water flow line 22b is the action of the heater 22a. The temperature can be naturally changed by this, and in the wake, the chemical (C), which is in physical contact with the temperature control water (Tw) while flowing through the chemical supply pipe (9a), is also the temperature control water (Tw). In accordance with the temperature change of), it can be changed naturally.
이때, 만약, 온도조절 수 플로우 라인(22b)을 따라 플로우 되는 온도조절 수(Tw)의 유속이 너무 빠른 경우, 온도조절 수(Tw) 및 케미컬(C) 사이의 간접적인 순간접촉 시간이 너무 짧아지게 됨으로써, 케미컬(C)이 온도조절 수(Tw)의 온도변화 영향을 제대로 받지 못하는 심각한 문제점이 야기될 수도 있다.At this time, if the flow rate of the temperature control water (Tw) flowing along the temperature control water flow line 22b is too fast, the indirect instantaneous contact time between the temperature control water (Tw) and the chemical (C) is too short As a result, a serious problem may occur that the chemical C is not properly affected by the temperature change of the temperature control water Tw.
이러한 문제점의 발생을 감안하여, 앞의 온도/유량 콘트롤러(24)는 예컨대, 압력라인(25a)에 구비된 밸브(27) 및 출력라인(25b)에 구비된 밸브(29)를 선택적으로 조절하여, 온도조절 수 플로우 라인(22b)을 따라 플로우되는 온도조절 수(Tw)의 유속/유량을 적절히 콘트롤하고, 이를 통해, 온도조절 수(Tw) 및 케미컬(C)이 서로간의 간접적인 순간접촉 시간을 충분히 유지할 수 있도록 함으로써, 케미컬(C)의 온도가 온도조절 수(Tw)의 온도변화에 맞추어 자연스럽게 변화될 수 있도록 유도한다.In view of the occurrence of such a problem, the foregoing temperature / flow controller 24 selectively adjusts the valve 27 provided in the pressure line 25a and the valve 29 provided in the output line 25b, for example. In addition, the flow rate / flow rate of the temperature control water Tw flowing along the temperature control water flow line 22b is appropriately controlled, whereby the temperature control water Tw and the chemical C are indirect instantaneous contact time with each other. By sufficiently maintaining the temperature, the temperature of the chemical C is induced to be naturally changed in accordance with the temperature change of the temperature control water Tw.
이러한 기반환경이 갖추어진 상황에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 온도/유량 콘트롤러(24)는 우선, 온도센서(26)를 활용하여, 보강 튜브들(22)에 삽입된 케미컬 공급관(9a) 내부의 온도를 체크하는 절차를 진행한다(단계 S1).In this situation, as shown in FIG. 3, the temperature / flow controller 24 first utilizes a temperature sensor 26 to provide a chemical supply pipe 9a inserted into the reinforcement tubes 22. The procedure of checking the temperature inside proceeds (step S1).
이러한 절차 내에서, 온도센서들(26)은 각 보강 튜브들(22)에 삽입된 케미컬공급관들(9a) 내부의 온도를 센싱한 후, 그 센싱 결과를 온도/유량 콘트롤러(24)로 전송하는 과정을 진행한다.Within this procedure, the temperature sensors 26 sense the temperature inside the chemical feed tubes 9a inserted into the respective reinforcement tubes 22 and then transmit the sensing results to the temperature / flow controller 24. Proceed with the process.
상술한 절차가 모두 완료되고, 케미컬 공급관(9a) 내부의 센싱온도가 확보되면, 온도/유량 콘트롤러(24)는 그 즉시, 해당 센싱온도를 습식 식각설비(1)를 총괄·제어하는 메인 제어유닛(Mu)으로 통지하는 절차를 진행한다(단계 S2).When all of the above-described procedures are completed and the sensing temperature inside the chemical supply pipe 9a is secured, the temperature / flow controller 24 immediately controls the sensing temperature and the main control unit to collectively control the wet etching equipment 1. The procedure of notifying to Mu proceeds (step S2).
이러한 센싱온도 통지 완료상황 하에서, 온도/유량 콘트롤러(24)는 앞의 메인 제어유닛(Mu)으로부터 일련의 커맨드 메시지가 전송되었는가의 여부를 판단한다(단계 S3).Under this sensing temperature notification completion situation, the temperature / flow controller 24 determines whether or not a series of command messages have been transmitted from the main control unit Mu (step S3).
이때, 메인 제어유닛(Mu)으로부터 별도의 커멘드 메시지가 전송되지 않은 것으로 판단되면, 온도/유량 콘트롤러(24)는 그 즉시, 플로우를 단계 S4로 진행하여, 일련의 대기상태를 유지한다.At this time, if it is determined that a separate command message is not transmitted from the main control unit Mu, the temperature / flow controller 24 immediately proceeds to the flow at step S4 to maintain a series of standby states.
그러나, 메인 제어유닛(Mu)으로부터 일련의 커맨드 메시지가 전송된 것으로 판단되면, 온도/유량 콘트롤러(24)는 그 즉시, 해당 커맨드 메시지가 케미컬 공급관 내부의 온도를 변경하기 위한 일련의 온도변경 요청 커맨드인가의 여부를 판단한다(단계 S5).However, if it is determined that a series of command messages have been transmitted from the main control unit Mu, the temperature / flow controller 24 immediately causes a series of temperature change request commands for the command message to change the temperature inside the chemical supply pipe. It is judged whether or not authorization (step S5).
이때, 해당 커맨드 메시지가 일련의 온도변경 요청 커맨드인 것으로 판단되는 경우, 온도/유량 콘트롤러(24)는 그 즉시, 히터 조절부(23)를 활용하여, 히터(22a)의 발열량을 온도변경 요청 커맨드에 기록된 값으로 조절하고, 이를 통해, 케미컬 공급관(9a) 내부의 온도를 변경하는 절차를 진행한다(단계 S6).At this time, when it is determined that the corresponding command message is a series of temperature change request commands, the temperature / flow controller 24 immediately utilizes the heater control unit 23 to determine the heat generation amount of the heater 22a by the temperature change request command. Adjust to the value recorded in, and through this, the procedure of changing the temperature inside the chemical supply pipe (9a) is carried out (step S6).
이러한 절차 내에서, 히터 조절부(23)는 각 보강 튜브들(22) 내에 내장된 히터(22a)의 발열량을 온도/유량 콘트롤러(24)의 제어값에 따라 선택적으로 조절하는 과정을 진행한다.Within this procedure, the heater adjusting unit 23 proceeds to selectively adjust the calorific value of the heater 22a embedded in each of the reinforcement tubes 22 according to the control value of the temperature / flow controller 24.
결국, 상술한 과정이 모두 완료되면, 온도조절 수 플로우 라인(22b)을 따라 일정 속도로 플로우 되는 온도조절 수(Tw)는 히터(22a)의 작용에 의해 그 온도가 자연스럽게 변화될 수 있게 되며, 이 여파로, 케미컬 공급관(9a)을 흐르면서, 온도조절 수와 물리적으로 간접 접촉되는 케미컬(C) 역시, 그 온도가 온도조절 수의 온도변화에 맞추어, 자연스럽게 변화될 수 있게 되고, 그 결과, 습식 식각설비(1)는 내부 배쓰(2)로 순환·유입되는 케미컬(C)의 온도가 자신의 특성에 따라, 적절하게 조절되는 효과를 손쉽게 획득할 수 있게 된다.As a result, when all the above-described processes are completed, the temperature control water Tw flowing at a constant speed along the temperature control water flow line 22b may naturally change its temperature by the action of the heater 22a, In the aftermath, the chemical C, which is in physical contact with the thermostatic water while flowing through the chemical supply pipe 9a, can also naturally change its temperature in response to the temperature change of the thermostatic water. The etching facility 1 can easily obtain the effect that the temperature of the chemical C circulated and introduced into the internal bath 2 is appropriately adjusted according to its characteristics.
종래의 경우, 케미컬의 온도를 조절하는 방식으로, 고정형 온도조절 메카니즘이 채택되었기 때문에, 습식 식각설비는 공정조건 변화에 의해, 웨이퍼를 식각하는 케미컬의 종류가 새롭게 바뀌었다 하더라도, 이 새로운 케미컬을 적합한 온도로 조절 받을 수 없는 문제점을 감수할 수밖에 없었다. 이 경우, 새로운 케미컬은 온도의 부적합으로 인해, 불필요한 성분 변화를 어쩔 수 없이 겪을 수밖에 없었으며, 이 여파로, 케미컬을 기반으로 형성되는 반도체 레이어 역시, 자신에게 부여된 정상적인 기능을 수행할 수 없었고, 결국, 최종 완성되는 반도체 소자는 일정 수준 이상의 품질을 유지할 수 없었다.In the conventional case, since the fixed temperature control mechanism is adopted as a method of controlling the temperature of the chemical, the wet etching equipment is suitable for applying the new chemical even if the type of chemical for etching the wafer is changed by the change of process conditions. There was no problem that can not be controlled by the temperature. In this case, the new chemical was forced to undergo unnecessary component changes due to temperature inadequacy, and in the aftermath, the semiconductor layer formed based on the chemical was also unable to perform its normal function. As a result, the final semiconductor device could not maintain a certain level of quality.
그러나, 본 발명의 경우, 상술한 바와 같이, 온도/유량 콘트롤러(24), 히터 조절부(23) 등의 작용에 따라, 케미컬 온도조절 메카니즘을 종래의 고정형 온도조절 메카니즘에서, "케미컬의 종류변경에 맞추어, 해당 케미컬의 온도를 탄력적으로변환·셋팅할 수 있는 가변형 온도조절 메카니즘"으로 개선할 수 있기 때문에, 본 발명의 체제 하에서, 습식 식각설비(1)는 공정조건 변화에 의해, 웨이퍼를 식각하는 케미컬(C)의 종류가 새롭게 바뀐다 하더라도, 별다른 문제점 없이, 이 새로운 케미컬을 적합한 온도로 조절 받을 수 있게 되며, 결국, 본 발명이 구현되는 경우, 각 케미컬(C)은 온도 부적합으로 인한 성분 변화를 일으키지 않게 되고, 그 결과, 최종 형성되는 반도체 소자는 일정 수준 이상의 품질을 안정적으로 유지할 수 있게 된다.However, in the case of the present invention, as described above, according to the action of the temperature / flow controller 24, the heater control unit 23 and the like, the chemical temperature control mechanism is changed in the conventional fixed temperature control mechanism, "change the type of chemical According to the system of the present invention, the wet etching apparatus 1 etches the wafer by changing the process conditions because the temperature of the chemical can be improved by a variable temperature control mechanism that can be flexibly converted and set. Even if the type of chemical (C) is newly changed, this new chemical can be adjusted to an appropriate temperature without any problem. As a result, when the present invention is implemented, each chemical (C) is a component change due to temperature incompatibility. As a result, the resulting semiconductor device can be stably maintained at a certain level or more.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 케미컬 온도조절 장치(20)는 상술한 배치타입 습식 식각설비(1) 뿐만 아니라, 싱글타입 습식 식각 설비(30)에서도, 유용한 효과를 발휘한다.On the other hand, as shown in Figure 4, the chemical temperature control device 20 according to the present invention exhibits a useful effect not only in the batch type wet etching equipment 1 described above, but also in the single type wet etching equipment 30. .
이때, 케미컬 공급유닛(31)에 저장되어 있던 케미컬(C)은 펌프(33)의 펌핑작용에 의해 댐퍼(34), 필터(35) 등을 경유한 후, 보강 튜브(22) 내부에 삽입된 케미컬 공급관(9a)으로 흘러들어, 케미컬 공급유닛(31)으로 다시 출력되는 일련의 순환구조를 형성하게 된다. 이 경우, 보강 튜브(22) 및 케미컬 공급유닛(31) 사이에 배치된 밸브(36)는 상황에 따라, 선택적으로 온/오프됨으로써, 케미컬(C)이 필요에 따라, 외부로 손쉽게 드레인될 수 있도록 가이드 하는 역할을 수행한다.At this time, the chemical C stored in the chemical supply unit 31 is inserted into the reinforcement tube 22 after passing through the damper 34, the filter 35, and the like by the pumping action of the pump 33. It flows into the chemical supply pipe 9a, and forms a series of circulation structures which are outputted to the chemical supply unit 31 again. In this case, the valve 36 disposed between the reinforcing tube 22 and the chemical supply unit 31 is selectively turned on / off according to the situation, so that the chemical C can be easily drained to the outside as needed. It serves as a guide.
여기서, 앞서 언급한 경우와 마찬가지로, 온도조절 수 공급부(25)는 입·출력라인(225a,25b)을 매개로 하여, 외부로부터 공급된 온도조절 수(Tw)를 케미컬 공급관(9a)의 외주면을 감싸는 온도조절 수 플로우 라인(22b)으로 선택 출력하는 절차를 진행하게 되며, 이 상황에서, 히터 조절부(23)는 각 보강 튜브(22)들 내에 내장된 히터(22a)의 발열량을 선택적으로 조절하여, 온도조절 수 플로우 라인(22b)을 따라 일정 속도로 플로우 되는 온도조절 수(Tw)를 히팅하는 절차를 진행하게 된다.Here, as in the case described above, the temperature control water supply unit 25 receives the temperature control water (Tw) supplied from the outside through the input and output lines (225a, 25b) to the outer peripheral surface of the chemical supply pipe (9a) The process of selectively outputting to the wrapping temperature control water flow line 22b is performed. In this situation, the heater adjusting unit 23 selectively adjusts the heating value of the heater 22a embedded in each of the reinforcing tubes 22. Thus, a procedure of heating the temperature control water Tw flowing at a constant speed along the temperature control water flow line 22b is performed.
결국, 이러한 온도조절 수 공급부(25) 및 히터 조절부(23)의 연동 관계 하에서, 온도조절 수 플로우 라인(22b)을 따라 일정 속도로 플로우 되는 온도조절 수(Tw)는 히터(22a)의 작용에 의해 그 온도가 자연스럽게 변화될 수 있게 되며, 이 여파로, 케미컬 공급관(9a)을 흐르면서, 온도조절 수(Tw)와 물리적으로 간접 접촉되는 케미컬(C) 역시, 그 온도가 온도조절 수의 온도변화에 맞추어, 자연스럽게 변화될 수 있게 된다.As a result, under the interlocking relationship between the temperature control water supply unit 25 and the heater control unit 23, the temperature control water Tw flowing at a constant speed along the temperature control water flow line 22b is the action of the heater 22a. The temperature can be naturally changed by this, and in the aftermath, the chemical (C), which is in physical contact with the temperature control water (Tw) while flowing through the chemical supply pipe (9a), is also the temperature of the temperature control water. In accordance with the change, it can be changed naturally.
추후, 케미컬 공급유닛(31)은 본 발명의 케미컬 온도조절 장치(20)를 통해, 온도가 조절된 케미컬(C)을 케미컬 분사유닛(37)으로 출력한 다음, 이 케미컬 분사유닛(37)을 통해, 케미컬(C)을 스테이지(32)에 놓여진 공정대상 반도체 웨이퍼(4)에 분사하는 절차를 신속하게 진행하게 되며, 결국, 해당 공정대상 반도체 웨이퍼(4)는 이 케미컬(C)의 작용에 의해 자신에게 필요한 일련의 식각·가공절차를 안정적으로 수행 받게 된다.Subsequently, the chemical supply unit 31 outputs the temperature controlled chemical C to the chemical injection unit 37 through the chemical temperature control device 20 of the present invention, and then outputs the chemical injection unit 37. As a result, the process of injecting the chemical C into the process target semiconductor wafer 4 placed on the stage 32 is rapidly proceeded. As a result, the process target semiconductor wafer 4 has no effect on the action of the chemical C. By doing this, he is stably carried out a series of etching and processing procedures necessary for himself.
물론, 이러한 본 발명의 다른 실시예에서도, 온도/유량 콘트롤러(24), 히터 조절부(23), 보강 튜브(22) 등의 작용에 의해, 일련의 가변형 온도조절 메카니즘, 케미컬 공급관 보강 메카니즘 등이 자연스럽게 구현되기 때문에, 싱글 타입 습식 식각설비(30)는 "케미컬의 성분변화", "케미컬의 식각률 저하", "케미컬 흄의 발생", "잦은 고장" 등의 문제점을 전혀 일으키지 않게 된다.Of course, also in this embodiment of the present invention, by the action of the temperature / flow controller 24, the heater control unit 23, the reinforcement tube 22 and the like, a series of variable temperature control mechanism, chemical supply pipe reinforcement mechanism, etc. Since it is naturally implemented, the single type wet etching apparatus 30 does not cause any problems such as "change in chemical composition", "decrease in chemical etching rate", "generation of chemical fume", and "frequent failure".
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 소정의 공정조건 변화에 의해, 웨이퍼를 식각하는 케미컬의 종류가 새롭게 바뀌는 경우, 이에 맞추어, 케미컬의 온도를 탄력적으로 변환·셋팅(Setting)할 수 있는 일련의 모듈환경을 구축하고, 이를 통해, 내부 배쓰로 순환·공급되는 케미컬들이 항상 자신에게 가장 적합한 온도를 효율적으로 유지할 수 있도록 유도함으로써, 예측하지 못한 케미컬의 성분 변화를 미리 차단시킨다.As described in detail above, in the present invention, when the type of chemical for etching a wafer is newly changed due to a change in a predetermined process condition, a series of chemically converting and setting the temperature of the chemical can be set accordingly. It builds a modular environment and induces chemicals circulated and supplied to the internal bath to maintain the temperature most suitable for them at all times, thereby preventing unexpected chemical component changes.
이러한 본 발명의 실시에 의해, 케미컬의 온도조절 메카니즘이 종래의 고정형 온도조절 메카니즘에서, 가변형 온도조절 메카니즘으로 개선되고, 이에 따라, 케미컬의 불필요한 성분변화가 차단되는 경우, 해당 케미컬을 기반으로 형성되는 반도체 레이어는 그 기능이 대폭 향상될 수 있게 되며, 결국, 최종 완성되는 반도체 소자는 일정 수준 이상의 품질을 정상적으로 유지할 수 있게 된다.By the practice of the present invention, the temperature control mechanism of the chemical is improved from the conventional fixed temperature control mechanism to the variable temperature control mechanism, whereby, when unnecessary component change of the chemical is blocked, it is formed based on the chemical The function of the semiconductor layer can be greatly improved, and as a result, the finally completed semiconductor device can normally maintain a certain level or more of quality.
또한, 본 발명에서는 펌프와 연결된 종래의 케미컬 공급관을 보강 튜브 내장형 구조로 변환하고, 이를 통해, 케미컬 공급관의 진동 내성을 극대화시킴으로써, 해당 케미컬 공급관이 펌프의 진동권 내에서도, 일련의 손상 없이, 정상적인 상태를 지속적으로 유지할 수 있도록 유도한다.In addition, in the present invention, by converting the conventional chemical supply pipe connected to the pump to the reinforcement tube built-in structure, thereby maximizing the vibration resistance of the chemical supply pipe, even if the chemical supply pipe in the vibration range of the pump, without a series of damage, the normal state To keep them going.
이러한 본 발명의 실시에 의해, 케미컬 공급관의 손상이 방지되는 경우, 케미컬 및 온도조절 수의 혼합에 따른 케미컬의 불필요한 성분 변화는 미리 차단될 수 있게 되며, 결국, 본 발명의 체제 하에서, 습식 식각설비는 "케미컬의 식각률 저하", "케미컬 흄의 발생", "잦은 고장" 등과 같은 문제점을 전혀 일으키지 않게 된다.By the implementation of the present invention, when damage to the chemical supply pipe is prevented, the unnecessary component change of the chemical due to the mixing of the chemical and the temperature control water can be blocked in advance, after all, under the regime of the present invention, wet etching equipment Will not cause any problems such as "degradation of chemical etch rate", "chemical fume generation", "frequent failure".
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.While specific embodiments of the invention have been described and illustrated above, it will be apparent that the invention may be embodied in various modifications by those skilled in the art.
이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위안에 속한다 해야 할 것이다.Such modified embodiments should not be understood individually from the technical spirit or point of view of the present invention and such modified embodiments should fall within the scope of the appended claims of the present invention.
Claims (3)
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